電子元件基礎知識入門_電子元器件知識詳解

　　凡是能產生電感作用的原件統稱為電感原件，常用的電感元件有固定電感器，阻流圈，電視機永行線性線圈，行，幀振盪線圈，偏轉線圈，錄音機上的磁頭，延遲線等。以下是由小編整理關於電子元件基礎知識入門的內容，希望大家喜歡!

　　電子元件基礎知識入門

　　1 固定電感器 :一般採用帶引線的軟磁工字磁芯，電感可做在10-22000uh之間，Q值控制在40左右。

　　2 阻流圈：他是具有一定電感得線圈，其用途是為了防止某些頻率的高頻電流通過，如整流電路的濾波阻流圈，電視上的行阻流圈等。

　　3 行線性線圈：用於和偏轉線圈串聯，調節行線性。由工字磁芯線圈和恆磁塊組成，一般彩電用直流電流1.5A電感116-194uh頻率：2.52MHZ

　　4 行振盪線圈： 由骨架，線圈，調節杆，螺紋磁芯組成。一般電感為5mh調節量大於+-10mh.電感線圈的品質因數和固有電容

　　***1***電感量及精度

　　線圈電感量的大小，主要決定於線圈的直徑、匝數及有無鐵芯等。電感線圈的用途不同，所需的電感量也不同。例如，在高頻電路中，線圈的電感量一般為0.1uH—100Ho

　　電感量的精度，即實際電感量與要求電感量間的誤差，對它的要求視用途而定。對振盪線圈要求較高，為o.2-o.5%。對耦合線圈和高頻扼流圈要求較低，允許10—15%。對於某些要求電感量精度很高的場合，一般只能在繞制後用儀器測試，通過調節靠近邊沿的線匝間距離或線圈中的磁芯位置來實現o

　　***2***線圈的品質因數

　　品質因數Q用來表示線圈損耗的大小，高頻線圈通常為50—300。對調諧迴路線圈的Q值要求較高，用高Q值的線圈與電容組成的諧振電路有更好的諧振特性;用低Q值線圈與電容組成的諧振電路，其諧振特性不明顯。對耦合線圈，要求可低一些，對高頻扼流圈和低頻扼流圈，則無要求。Q值的大小，影響迴路的選擇性、效率、濾波特性以及頻率的穩定性。一般均希望Q值大，但提高線圈的Q值並不是一件容易的事，因此應根據實際使用場合、對線圈Q值提出適當的要求。

　　線圈的品質因數為： Q=ωL/R

　　式中：

　　ω——工作角頻;

　　L——線圈的電感量;

　　R——線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻，它是由直流電阻、高頻電阻***由集膚效應和鄰近效應引起***介質損

　　耗等所組成。"

　　為了提高線圈的品質因數Q，可以採用鍍銀銅線，以減小高頻電阻;用多股的絕緣線代替具有同樣總裁面的單股線，以減少集膚效應;採用介質損耗小的高頻瓷為骨架，以減小介質損耗。採用磁芯雖增加了磁芯損耗，但可以大大減小線圈匝數，從而減小導線直流電阻，對提高線圈Q值有利。

　　***3***固有電容

　　線圈繞組的匝與匝之間存在著分佈電容，多層繞組層與層之間，也都存在著分佈電容。這些分佈電容可以等效成一個與線圈並聯的電容Co，如圖示。

　　此主題相關圖片如下：

　　這個電容的存在，使線圈的工作頻率受到限制，Q值也下降。圖示的等效電路，實際為一由L、R、和Co組成的並聯諧振電路，其諧振頻率稱為線圈的固有頻率。為了保證線圈有效電感量的穩定，使用電感線圈時，都使其工作頻率遠低於線圈的固有頻率。為了減小線圈的固有電容，可以減少線圈骨架的直徑，用細導線繞制線圈，或採用間繞法、蜂房式繞法。 此主題相關圖片如下：

　　***4***線圈的穩定性

　　電感量相對於溫度的穩定性，用電感的溫度係數αL表示 此主題相關圖片如下：

　　式中：L2和L1分別是溫度為t2和t1時的電感量。

　　對於經過溫度迴圈變化後，電感量不再能恢復到原來值的這種不可逆變化，用電感的不穩定係數表示

　　式中：L和L1，分別為原來和溫度迴圈變化後的電感量。

　　溫度對電感量的影響，主要是因為導線受熱膨脹，使線圈產生幾何變形而引起的。減小這一影響的方法.可採用熱法***繞制時將導線加熱，冷卻後導線收縮，以保證導線緊緊貼合在骨架上***溫度增大時，線圈的固有電容和漏電損耗增加，也會降低線圈的穩定性。改進的方法是，將線圈用防潮物質浸漬或用環氧樹脂密封，浸漬後由於浸漬材料的介電常數比空氣大，其線匝間的分佈電容增大。同時，還引入介質損耗，影響Q值。

　　***5***額定電流

　　主要是對高頻扼流團和大功率的諧振線圈

　　電感器、變壓器檢測方法與經驗

　　1、色碼電感器的的檢測將萬用表置於R×1擋，紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端，此時指標應向右擺動。根據測出的電阻值大小，可具體分下述三種情況進行鑑別：

　　A、被測色碼電感器電阻值為零，其內部有短路性故障。

　　B、被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數有直接關係，只要能測出電阻值，則可認為被測色碼電感器是正常的。

　　2、中周變壓器的檢測

　　A、將萬用表撥至R×1擋，按照中周變壓器的各繞組引腳排列規律，逐一檢查各繞組的通斷情況，進而判斷其是否正常。

　　B、?檢測絕緣效能

　　將萬用表置於R×10k擋，做如下幾種狀態測試：

　　***1***初級繞組與次級繞組之間的電阻值;

　　***2***初級繞組與外殼之間的電阻值;

　　***3***次級繞組與外殼之間的電阻值。

　　上述測試結果分出現三種情況：

　　***1***阻值為無窮大：正常;

　　***2***阻值為零：有短路性故障;

　　***3***阻值小於無窮大，但大於零：有漏電性故障。

　　3、電源變壓器的檢測

　　A、通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，鐵心緊固螺桿是否有鬆動，矽鋼片有無鏽蝕，繞組線圈是否有外露等。

　　B、絕緣性測試。用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級，初級與各次級、鐵心與各次級、靜電遮蔽層與衩次級、次級各繞組間的電阻值，萬用表指標均應指在無窮大位置不動。否則，說明變壓器絕緣效能不良。

　　C、線圈通斷的檢測。將萬用表置於R×1擋，測試中，若某個繞組的電阻值為無窮大，則說明此繞組有斷路性故障。

　　D、?判別初、次級線圈。電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的，並且初級繞組多標有220V字樣，次級繞組則標出額定電壓值，如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。

　　E、?空載電流的檢測。

　　***a***、?直接測量法。將次級所有繞組全部開路，把萬用表置於交流電流擋***500mA，串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時，萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大於變壓器滿載電流的10%～20%。一般常見電子裝置電源變壓器的正常空載電流應在100mA左右。如果超出太多，則說明變壓器有短路性故障。

　　***b***、?間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10?/5W的電阻，次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電後，用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U，然後用歐姆定律算出空載電流I空，即I空=U/R。

　　F、?空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電，用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值***U21、U22、U23、U24***應符合要求值，允許誤差範圍一般為：高壓繞組≤±10%，低壓繞組≤±5%，帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。

　　G、?一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃～50℃，如果所用絕緣材料質量較好，允許溫升還可提高。

　　H、?檢測判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時，有時為了得到所需的次級電壓，可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。採用串聯法使用電源變壓器時，參加串聯的各繞組的同名端必須正確連線，不能搞錯。否則，變壓器不能正常工作。

　　I、電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別。電源變壓器發生短路性故障後的主要症狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常，線圈內部匝間短路點越多，短路電流就越大，而變壓器發熱就越嚴重。檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流***測試方法前面已經介紹***。存在短路故障的變壓器，其空載電流值將遠大於滿載電流的10%。當短路嚴重時，變壓器在空載加電後幾十秒鐘之內便會迅速發熱，用手觸控鐵心會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。

　　大功率片狀繞線型電感器主要用於DC/DC變換器中，用作儲能元件或大電流LC濾波元件***降低噪聲電壓輸出***。

　　它以方形或圓形工字型鐵氧體為骨架，採用不同直徑的漆包線繞制而成，如圖所示：老式DC/DC變換器的工作頻率僅幾十kHz***如30—50kHz***，如今新型DC/DC變換器的頻率高於200kHz，老式低頻電感不適用了。在鐵氧體底部沉積導電材料，經燒結後形成焊接的電極。

　　大功率片狀繞線型電感器型號不統一，尺寸也不相同，這裡僅介紹一種圓形工字形鐵氧體骨架構成的電感器，其尺寸、電感量範圍及直流電阻範圍如表所示：由表可以看出，同一尺寸的骨架可以採用不向直徑漆包線來繞制、繞的匝數不同，故其電感量及直流電阻值是一個範圍 電阻越小，線徑越大尺寸也越大，這是個矛盾。

　　標準的大功率電感量基數為1 2.2 3.3 4.7 5.6 6.8 8.2。常用的電感量範圍為1——330uH。有時需要在試驗中調整電感量，以獲得最佳數值。作為大功率片狀電感器還有下列兩個主要引數：最大電流及工作頻率。

　　電子元件基礎小知識

　　電感線圈的使用

　　***1***磁場輻射的影響電感線圈裝線上路板上有立式與臥式兩種方式，要注意其磁場的輻射對鄰近器件工作的影響。如臥式電感器的引線是從兩端引出，裝線上路板上多是橫臥著，它的線圈都繞在棒形的磁芯上，它工作時，磁力線在周圍散發，見圖***a***。不僅有效導磁係數低，而且其磁場輻射會影響鄰近部件的工作，特別在高頻工作時影響更大。所圖***b***示。

　　感線圈的磁場輻射

　　立式電感器無此缺點，其線圈都繞在“工”形或“王”形磁芯上，甚至繞在很薄的“工”形的磁芯上，工作時磁力線很少散發.有效導磁係數較高，磁場輻射小，對鄰近部件影響小。同時佔空係數小，分佈電容也小。如圖***b***

　　***2***工作頻率與磁芯材料的關係

　　由於電感器的基體是鐵氧體磁芯，其工作頻率自然要受磁芯材料工作頻率的限制，必須慎重選擇。

　　有關術語及定義

　　1.初始磁導率μi

　　初始磁導率是磁性材料的磁導率***B/H***在磁化曲線事始端的極限值，即

　　μi=1/μ0 B/H

　　式中為μ0真空磁導率***4π×10^-7H/m***

　　H為磁場強度***A/m***

　　B磁通密度***T***

　　2.有效磁導率μe：

　　在閉合磁路中，如果漏磁可忽略，可以用有效磁導率來表徵磁芯的效能。

　　μe=L/μ0N2*Le/Ae

　　式中L為裝有磁芯的線圈的電感量***H***

　　N為線圈匝數

　　Le為有效磁路長度***m***

　　Ae為有效截面積***m^2

　　3.飽和磁通密度Bs***T***：

　　4.剩餘磁通密度Br***T***

　　從飽和狀態去除磁場後，剩餘的磁通密度。見圖1。

　　5.矯頑力He***A/m***

　　從飽和狀態去除磁場後，磁芯繼續被反向磁場磁化，直至磁通密度減為零，此時的磁場強稱為矯頑力。見圖1。

　　6.損耗因素tanδ

　　根據因數是磁滯損耗、渦流損耗和剩餘損耗三者之和

　　tanδ=tanδh+tanδe+tanδr

　　式中tanδh為磁滯損耗因數

　　tanδe為渦流損耗因數

　　tanδr為剩餘損耗因數

　　7.相對損耗因數tanδ/u

　　相對損耗因數是損耗因數與磁導率之比：

　　tanδ/ui***適用於材料***

　　tanδ/ue***適用於磁路中含有氣隙的磁芯***

　　8.品質因數Q

　　品質因數為損耗因數的倒數：

　　Q=1/tanδ

　　9.溫度因數αu***1/K***

　　溫度係數為溫度在T1和T2範圍內變化時，每變化1K相應的磁導率的相對變化量：

　　αu=U2-U1/U1*1/T2-T1***T2>T1***

　　式中U1為溫度為T1時的磁導率

　　U2為溫度為T2時的磁導率

　　10.相對溫度係數αur***1/K***

　　溫度係數和磁導率之比，即

　　αur=U2-U1/***U2***^2*1/T2-T1***T2>T1***

　　11.居里溫度Tc***℃***

　　在該溫度下材料由鐵磁性***或亞鐵磁性***轉變順磁性。

　　12.減落因數DF：

　　在恆溫下，完全退磁的磁芯的磁導率隨時間的衰減變化，即

　　DF=U1-U2/logT2-T1*1/***U1***^2***T2>T1***

　　式中U1為退磁後T1分鐘的磁導率

　　U2為退磁後T2分鐘的磁導率

　　13.電阻率ρ***Ω/m***

　　具有單位截面積和單位長度的磁性材料的電阻。

　　14.密度d***kg/m3***

　　單位體積材料的重量，即

　　d=W/V

　　式中W為磁芯的重量 ***kg***

　　V為磁芯的體積***m3***

　　15.功率損耗Pc***KW/m3、W/KG***

　　磁芯在高磁場密度下的單位體積損耗或單位重量損耗。該磁通密度可表示為

　　Bm=E/4.44fNAe

　　式中E為施加線上圈上的電壓有效值***V***

　　Bm為磁通密度的峰值 ***T***

　　f為頻率***Hz***

　　N為線圈匝數

　　Ae為有效截面積***m2***

　　目前。功率損耗的常用測量方法包括乘積電壓表法和波形記憶法。

　　16.電感因數AL***nH/N2***

　　電感因數定義為具有一定形狀和尺寸的磁芯上每一匝線圈產生的電感量，即

　　AL=L/N^2

　　式中L為裝有磁芯的線圈的電感量***H***

　　N為線圈匝數。

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