電子設計基礎：電感

　　線圈的電感量大小與有無磁芯有關。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯，可增加電感量和提高線圈的品質因素。

　　4、銅芯線圈

　　銅芯線圈在超短波范圍應用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量，這種調整比較方便、耐用。

　　5、色碼電感器

　　色碼電感器是具有固定電感量的電感器，其電感量標志方法同電阻一樣以色環來標記。

　　6、小型固定電感器

　　小型固定電感器通常是用漆包線在磁芯上直接繞制而成，主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中，它有密封式和非密封式兩種封裝形式，兩種形式又都有立式和臥式兩種外形結構。

　　1．立式密封固定電感器 立式密封固定電感器采用同向型引腳，國產電感量范圍為0.1~2200μH（直標在外殼上），額定工作電流為0.05~1.6A，誤差范圍為±5%~±10%，進口的電感量，電流量范圍更大，誤差則更小。進口有TDK系列色碼電感器，其電感量用色點標在電感器表面。

　　2．臥式密封固定電感器 臥式密封固定電感器采用軸向型引腳，國產有LG1.LGA、LGX等系列。

　　LG1系列電感器的電感量范圍為0.1~22000μH（直標在外殼上），額定工作電流為0.05~1.6A，誤差范圍為±5%~±10%。

　　LGA系列電感器采用超小型結構，外形與1/2W色環電阻器相似，其電感量范圍為0.22~100μH（用色環標在外殼上），額定電流為0.09~0.4A。

　　LGX系列色碼電感器也為小型封裝結構，其電感量范圍為0.1~10000μH，額定電流分為50mA、150mA、300mA和1.6A四種規格。

　　7、可調電感器

　　常用的可調電感器有半導體收音機用振蕩線圈、電視機用行振蕩線圈、行線性線圈、中頻陷波線圈、音響用頻率補償線圈、阻波線圈等，如下圖所示。

可調電感器

1）．半導體收音機用振蕩線圈 此振蕩線圈在半導體收音機中與可變電容器等組成本機振蕩電路，用來產生一個輸入調諧電路接收的電臺信號高出465kHz的本振信號。其外部為金屬屏蔽罩，內部由尼龍襯架、工字形磁心、磁帽及引腳座等構成，在工字磁心上有用高強度漆包線繞制的繞組。磁帽裝在屏蔽罩內的尼龍架上，可以上下旋轉動，通過改變它與線圈的距離來改變線圈的電感量。電視機中頻陷波線圈的內部結構與振蕩線圈相似，只是磁帽可調磁心。

　　2）．電視機用行振蕩線圈 行振蕩線圈用在早期的黑白電視機中，它與外圍的阻容元件及行振蕩晶體管等組成自激振蕩電路（三點式振蕩器或間歇振蕩器、多諧振蕩器），用來產生頻率為15625HZ的的矩形脈沖電壓信號。該線圈的磁心中心有方孔，行同步調節旋鈕直接插入方孔內，旋動行同步調節旋鈕，即可改變磁心與線圈之間的相對距離，從而改變線圈的電感量，使行振蕩頻率保持為15625HZ，與自動頻率控制電路（AFC）送入的行同步脈沖產生同步振蕩。

　　3）．行線性線圈 行線性線圈是一種非線性磁飽和電感線圈（其電感量隨著電流的增大而減小），它一般串聯在行偏轉線圈回路中，利用其磁飽和特性來補償圖像的線性畸變。

　　行線性線圈是用漆包線在“工”字型鐵氧體高頻磁心或鐵氧體磁棒上繞制而成，線圈的旁邊裝有可調節的永久磁鐵。通過改變永久磁鐵與線圈的相對位置來改變線圈電感量的大小，從而達到線性補償的目的。

　　8、偏轉線圈

　　偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高、磁場均勻、Q 值高、體積小、價格低。

　　偏轉線圈是電視機顯像管的附屬部件，它包括行偏轉線圈和場偏轉線圈，均套在顯像管的管頸（錐體部位）上，用來控制電子束的掃描運動方向。行偏轉線圈控制電子束作水平方向掃描，場偏轉線圈控制電子束作垂直方向掃描。右圖是偏轉線圈的外形及結構。

偏轉線圈外形

偏轉線圈結構

　　9、阻流電感器

　　阻流電感器是指在電路中用以阻塞交流電流通路的電感線圈，它分為高頻阻流線圈和低頻阻流線圈。

　　1．高頻阻流線圈 高頻阻流線圈也稱高頻扼流線圈，它用來阻止高頻交流電流通過。

　　高頻阻流線圈工作在高頻電路中，多用采空心或鐵氧體高頻磁心，骨架用陶瓷材料或塑料制成，線圈采用蜂房式分段繞制或多層平繞分段繞制。

　　2．低頻阻流線圈 低頻阻流線圈也稱低頻扼流圈，它應用于電流電路、音頻電路或場輸出等電路，其作用是阻止低頻交流電流通過。

　　通常，將用在音頻電路中的低頻阻流線圈稱為音頻阻流圈，將用在場輸出電路中的低頻阻流線圈稱為場阻流圈，將用在電流濾波電路中的低頻阻流線圈稱為濾波阻流圈。

　　低頻阻流圈一般采用“E”形硅鋼片鐵心（俗稱矽鋼片鐵心）、坡莫合金鐵心或鐵淦氧磁心。為防止通過較大直流電流引起磁飽和，安裝時在鐵心中要留有適當空隙。

　　六、自感與互感

　　自感

　　當線圈中有電流通過時，線圈的周圍就會產生磁場。當線圈中電流發生變化時，其周圍的磁場也產生相應的變化，此變化的磁場可使線圈自身產生感應電動勢（感生電動勢）（電動勢用以表示有源元件理想電源的端電壓），這就是自感。

　　互感

　　兩個電感線圈相互靠近時，一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈，這種影響就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。

　　七、最小值與最大值

　　電感L的最小值由所需維持的最小負載電流的要求來決定。流過電感L的電流分為連續和不連續兩種工作情況。不管是哪種情況，只要是輸入、輸出電壓保持不變，則電流波形的斜率也不會因為負載電流的減小而改變。

　　如果負載電流I。逐漸減小，在電感L中的波動電流最小值剛好為零時，定義為臨界電流Ioc則Ioc應等于電流峰一峰值的－半，即

　　Ioc=1/2△iL

　　當Io Ioc時，iL將進人不連續狀態Io ≥ Ioc時iL為連續狀態。

　　單端正激式轉換器的閉環控制電路如圖所示。圖中Cc為去磁復位繞組△的分布電容。連續狀態的傳遞函數有兩個極點；不連續狀態的傳遞函數只有一個極點，如果想在狀態轉換過程中都能穩定地工作，就必須要進行小心細致的設計。

　　單端正激式轉換器的閉環控制電路

　　L值的另一個限制因素將出現在應用于多組輸出電壓的情況。因為控制環只與－個相關的輸出端閉環，當此輸出端電流低于臨界值時，占空比將減少以保持此輸出端的電壓不變。對于其他的輔助輸出端，假定其所帶的是恒定負載，在上述占空比下降的情況下，其電壓也下降。很明顯這不是所希望的，因此在多組輸出電壓時，為了保持輔助輸出電壓不變，電感L的值應大于所需的最小值。也就是說，如果輔助電壓要保持在一定的波動范圍內時，則主輸出的電感必須一直超過臨界值，即一直在連續狀態。

　　電感的最大值一般受效率、體積和造價的限制，帶直流電流運行的大電感的造價是昂貴的。從J眭能上來看，電感L過大將使調節系統的反應速度減慢。因為過大的L在負載出現較大的瞬態變化時限制了輸出電流的最大變化率。

　　八、共模電感

　　（一）、初識共模電感

　　共模電感（Common mode Choke），也叫共模扼流圈，常用于電腦的開關電源中過濾共模的電磁干擾信號。在板卡設計中，共模電感也是起EMI濾波的作用，用于抑制高速信號線產生的電磁波向外輻射發射。

　　小知識：EMI（Electro Magnetic Interference，電磁干擾）

　　計算機內部的主板上混合了各種高頻電路、數字電路和模擬電路，它們工作時會產生大量高頻電