电子设计基础：电感

　　电感：当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感，单位是“亨利”（H）。

　　电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L 表示，单位有亨利（H）、毫亨利 （mH）、微亨利（uH），1H=10^3mH=10^6uH。

　　一、电感器的作用与电路图形符号

　　（一）电感器的电路图形符号

　　电感器是用漆包线、纱包线或塑皮线等在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，它在电路中用字母“L”表示，上图是其电路图形符号，下图是实物图。

　　（二）电感器的作用

　　电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐

　　二、电感器的结构与特点

　　电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。

　　1．骨架 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），大多数是将漆包线（或纱包线）环绕在骨架上，再将磁芯或铜芯、铜芯等装入骨架的内腔，以提高其电感量。

　　骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。

　　小型电感器（例如色码电感器）一般不使用骨架，而是直接将漆包线绕在磁芯上。

　　空心电感器（也称脱胎线圈或空心线圈，多用于高频电路中）不用磁芯、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈各圈之间拉开一定距离。

　　2．绕组 绕组是指具有规定功能的一组线圈，它是电感器的基本组成部分。

　　绕组有单层和多层之分。单层绕组又有密绕（绕制时导线一圈挨一圈）和间绕（绕制时每圈导线之间均隔一定的距离）两种形式；多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。

　　3．磁芯与磁棒 磁芯与磁棒一般采用镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料，它

　　有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多种形状，如右图所示。

　　4．铁芯 铁芯材料主要有硅钢片、坡莫合金等，其外形多为“E”型。

　　5．屏蔽罩 为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作，就为其增加了金属屏幕罩（例如半导体收音机的振荡线圈等）。采用屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，使Q值降低。

　　6．封装材料 有些电感器（如色码电感器、色环电感器等）绕制好后，用封装材料将线圈和磁芯等密封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。

　　三、电感器的种类

　　按结构分类

　　电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和非线绕式电感器（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。

　　按贴装方式分：有贴片式电感器，插件式电感器。同时对电感器有外部屏蔽的成为屏蔽电感器，线圈裸露点一般称为非屏蔽电感器。固定式电感器又分为空心电感器、磁芯电感器、铁心电感器等，根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感器、大中型电感器、小巧玲珑型电感器和片状电感器等。

　　可调式电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。

　　按工作频率分类

　　电感按工作频率可分为高频电感器、中频电感器和低频电感器。

　　空心电感器、磁心电感器和铜心电感器一般为中频或高频电感器，而铁心电感器多数为低频电感器。

　　按用途分类

　　电感器按用途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感电感器、被偿电感器等。

振荡电感器又分为电视机行振荡线圈、东西枕形校正线圈等。

　　显像管偏转电感器分为行偏转线圈和场偏转线圈。

　　阻流电感器（也称阻流圈）分为高频阻流圈、低频阻流圈、电子镇流器用阻流圈、电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等。

　　滤波电感器分为电源（工频）滤波电感器和高频滤波电感器等。

　　四、电感线圈的主要特性参数

　　电感器的主要参数有电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流等。

　　1、电感量 L

　　电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。

环形电感电感量L 表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

　　电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。

　　电感量的基本单位是亨利（简称亨），用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是：

　　1H=1000mH

　　1mH=1000μH

　　2、感抗 XL

　　电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L 和交流电频率f 的关系为XL=2πfL

　　3、允许偏差

　　允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。

　　一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为±10%~15%。

　　4、品质因素 Q

　　品质因素Q 是表示线圈质量的一个物理量，Q 为感抗XL 与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。 线圈的Q 值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q 值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q 值通常为几十到几百。

　　5、分布电容

　　线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的 Q 值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

　　6、额定电流

　　额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。

环形电感

　　五、常用线圈

　　1、单层线圈

　　单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。

　　2、蜂房式线圈

　　如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小

　　3、铁氧体磁芯和