電子設計基礎：電感

　　電感：當線圈通過電流后，在線圈中形成磁場感應，感應磁場又會產生感應電流來抵制通過線圈中的電流。我們把這種電流與線圈的相互作用關系稱其為電的感抗，也就是電感，單位是“亨利”（H）。

　　電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以包含鐵芯或磁粉芯，簡稱電感。用L 表示，單位有亨利（H）、毫亨利 （mH）、微亨利（uH），1H=10^3mH=10^6uH。

　　一、電感器的作用與電路圖形符號

　　（一）電感器的電路圖形符號

　　電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯的同軸線匝，它在電路中用字母“L”表示，上圖是其電路圖形符號，下圖是實物圖。

　　（二）電感器的作用

　　電感器的主要作用是對交流信號進行隔離、濾波或與電容器、電阻器等組成諧

　　二、電感器的結構與特點

　　電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁芯或鐵芯等組成。

　　1．骨架 骨架泛指繞制線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調式電感器（如振蕩線圈、阻流圈等），大多數是將漆包線（或紗包線）環繞在骨架上，再將磁芯或銅芯、銅芯等裝入骨架的內腔，以提高其電感量。

　　骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷制成，根據實際需要可以制成不同的形狀。

　　小型電感器（例如色碼電感器）一般不使用骨架，而是直接將漆包線繞在磁芯上。

　　空心電感器（也稱脫胎線圈或空心線圈，多用于高頻電路中）不用磁芯、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上繞好后再脫去模具，并將線圈各圈之間拉開一定距離。

　　2．繞組 繞組是指具有規定功能的一組線圈，它是電感器的基本組成部分。

　　繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞（繞制時導線一圈挨一圈）和間繞（繞制時每圈導線之間均隔一定的距離）兩種形式；多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種。

　　3．磁芯與磁棒 磁芯與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體（NX系列）或錳鋅鐵氧體（MX系列）等材料，它

　　有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多種形狀，如右圖所示。

　　4．鐵芯 鐵芯材料主要有硅鋼片、坡莫合金等，其外形多為“E”型。

　　5．屏蔽罩 為避免有些電感器在工作時產生的磁場影響其它電路及元器件正常工作，就為其增加了金屬屏幕罩（例如半導體收音機的振蕩線圈等）。采用屏蔽罩的電感器，會增加線圈的損耗，使Q值降低。

　　6．封裝材料 有些電感器（如色碼電感器、色環電感器等）繞制好后，用封裝材料將線圈和磁芯等密封起來。封裝材料采用塑料或環氧樹脂等。

　　三、電感器的種類

　　按結構分類

　　電感器按其結構的不同可分為線繞式電感器和非線繞式電感器（多層片狀、印刷電感等），還可分為固定式電感器和可調式電感器。

　　按貼裝方式分：有貼片式電感器，插件式電感器。同時對電感器有外部屏蔽的成為屏蔽電感器，線圈裸露點一般稱為非屏蔽電感器。固定式電感器又分為空心電感器、磁芯電感器、鐵心電感器等，根據其結構外形和引腳方式還可分為立式同向引腳電感器、臥式軸向引腳電感器、大中型電感器、小巧玲瓏型電感器和片狀電感器等。

　　可調式電感器又分為磁心可調電感器、銅心可調電感器、滑動接點可調電感器、串聯互感可調電感器和多抽頭可調電感器。

　　按工作頻率分類

　　電感按工作頻率可分為高頻電感器、中頻電感器和低頻電感器。

　　空心電感器、磁心電感器和銅心電感器一般為中頻或高頻電感器，而鐵心電感器多數為低頻電感器。

　　按用途分類

　　電感器按用途可分為振蕩電感器、校正電感器、顯像管偏轉電感器、阻流電感器、濾波電感器、隔離電感電感器、被償電感器等。

振蕩電感器又分為電視機行振蕩線圈、東西枕形校正線圈等。

　　顯像管偏轉電感器分為行偏轉線圈和場偏轉線圈。

　　阻流電感器（也稱阻流圈）分為高頻阻流圈、低頻阻流圈、電子鎮流器用阻流圈、電視機行頻阻流圈和電視機場頻阻流圈等。

　　濾波電感器分為電源（工頻）濾波電感器和高頻濾波電感器等。

　　四、電感線圈的主要特性參數

　　電感器的主要參數有電感量、允許偏差、品質因數、分布電容及額定電流等。

　　1、電感量 L

　　電感量也稱自感系數，是表示電感器產生自感應能力的一個物理量。

環形電感電感量L 表示線圈本身固有特性，與電流大小無關。除專門的電感線圈（色碼電感）外，電感量一般不專門標注在線圈上，而以特定的名稱標注。

　　電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數（匝數）、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等等。通常，線圈圈數越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大；磁心導磁率越大的線圈，電感量也越大。

　　電感量的基本單位是亨利（簡稱亨），用字母“H”表示。常用的單位還有毫亨（mH）和微亨（μH），它們之間的關系是：

　　1H=1000mH

　　1mH=1000μH

　　2、感抗 XL

　　電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L 和交流電頻率f 的關系為XL=2πfL

　　3、允許偏差

　　允許偏差是指電感器上標稱的電感量與實際電感的允許誤差值。

　　一般用于振蕩或濾波等電路中的電感器要求精度較高，允許偏差為±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高；允許偏差為±10%~15%。

　　4、品質因素 Q

　　品質因素Q 是表示線圈質量的一個物理量，Q 為感抗XL 與其等效的電阻的比值，即：Q=XL/R。 線圈的Q 值愈高，回路的損耗愈小。線圈的Q 值與導線的直流電阻，骨架的介質損耗，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應的影響等因素有關。線圈的Q 值通常為幾十到幾百。

　　5、分布電容

　　線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的 Q 值減小，穩定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。

　　6、額定電流

　　額定電流是指電感器有正常工作時反允許通過的最大電流值。若工作電流超過額定電流，則電感器就會因發熱而使性能參數發生改變，甚至還會因過流而燒毀。

環形電感

　　五、常用線圈

　　1、單層線圈

　　單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機中波天線線圈。

　　2、蜂房式線圈

　　如果所繞制的線圈，其平面不與旋轉面平行，而是相交成一定的角度，這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉一周，導線來回彎折的次數，常稱為折點數。蜂房式繞法的優點是體積小，分布電容小，而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機來繞制，折點越多，分布電容越小

　　3、鐵氧體磁芯和