基础电子学系列20 – 电感器的类型

在之前的教程中，我们了解了电感器的不同属性和特性。这些规格有助于确定电路中电感器的效率。制造商为特定应用类别提供电感器，包括射频扼流圈、功率、大电流和高频。因此，与电阻器或电容器（对于任何给定应用都有很多选择）相比，选择电感器非常简单。我们已经讨论了一些电感器类型，例如螺线管线圈、环形线圈、罐形磁芯和传输线电感器。此处介绍了其他一些广泛使用的电感器类型。

空气线圈– 空心线圈是最简单的电感器。这些是使用非磁芯的螺线管线圈，根据它们的设计频率范围，可以将单圈导线连接到大线圈。这些电感器的电感标称值较低，但品质因数较高。由于没有磁芯，它们不会因磁芯中常见的磁滞、涡流或失真而遭受运行损失。由于非磁性磁芯在大电流流过线圈时不易升温，因此这些电感器具有高 Q 因数，因为磁芯以热量形式损失的能量最少。随着信号频率的增加，所需电感值减小，使空心线圈电感器适用于高频应用。处理超高频的电路通常需要单圈导线的空心线圈。空气线圈的表面贴装版本也可用。空心线圈广泛应用于射频电路、调频接收机、开关电源、UPS、射频功率放大器、射频通讯、遥控玩具等。

空心线圈电感示例

陶瓷磁芯 ——这些坚固耐用的电感器用于高频大电流应用以及振荡器和信号发生器电路。陶瓷磁芯电感器的一些典型应用包括射频滤波器、阻抗匹配、隔离电路、音频应用和无线通信。

陶瓷磁芯电感示例

铁氧体磁芯天线——这些电感器用于频率范围在 100 kHz 至 1 MHz 之间的天线应用，并且可以包含铁氧体棒、铁粉或非磁性酚醛材料作为磁芯。线圈缠绕在用作天线的杆上。工作频率取决于磁芯的磁导率。信号要求的工作频率越高，磁芯的磁导率越低。高频天线一般采用酚醛磁芯而不是铁氧体磁芯。

铁氧体磁芯环形棒状天线示例

环形线圈——正如在之前的教程中所讨论的，环形线圈可以使用铁粉或铁氧体磁芯。磁芯的环形形状可实现小尺寸的高电感，并最大限度地减少磁芯周围相等和相反电流的电磁干扰。环形线圈有通用型和表面贴装型两种。它们被广泛用作电子电路中的电感器，几乎适用于所有类型的应用，如交流电源扼流圈、滤波电路、电源、振荡器、脉冲发生器、电信、汽车电子、音频电路等。

环形线圈示例

罐型——罐型磁芯可用于在高电流应用中提供超高电感。这些电感器以小尺寸提供稳定的电感和高质量因子而著称。锅形铁芯通常用作音频电路、电信和汽车电子中的直流扼流圈、滤波器和差模扼流圈。由于其独特的设计，它们具有显着的自屏蔽优势和高饱和电流。

锅芯电感器的图像

电流检测——这些电感器可在一定频率范围内使用，通常带有一个中心抽头。它们的电感器通常用于电池供电的消费电子设备中的直流到直流转换器。

电流感应电感示例

大电流扼流圈——大电流或射频扼流圈使用铁粉或铁氧体磁芯，线圈匝数少，以小尺寸实现高值电感。这些电感器通常用于电源、通信系统和大电流电器。

大电流扼流圈示例

Balun Chokes – “Balun”代表阻抗的平衡和不平衡转换。这些电感器用于无线电、电视和通信电路中，专门用于阻抗匹配。

气绕巴伦扼流圈示例

铁氧体扼流圈——铁氧体扼流圈是没有任何线圈的铁氧体磁珠；相反，来自电路的电线缠绕或穿过扼流圈。这些电感器在 RF 应用中用于消除不需要的 RF 频率。它们有引线型和空心型，以及用作高频电阻器的片式磁珠型，仅允许直流通过。铁氧体扼流圈广泛用于不同应用中的电缆，以去除信号中不需要的 RF 分量或防止接收器电路中不需要的外部 RF 信号。

数据线中使用的铁氧体磁珠示例

共模和差模扼流圈——共模和差模扼流圈用于无线电和通信应用中的噪声消除。这些电感器通常用于消除电缆中天线效应引起的噪声，并避免来自电源线的 EMI 和 RF 干扰。

共模扼流圈示例

宽带扼流圈——宽带扼流圈用于在低频应用中衰减不需要的射频信号而不会造成功率损失。这些电感器广泛用于过滤通信系统、电源、UPS、信号发生器、射频功率放大器、I/O 板和 PC 板中的 EMI 和射频干扰。

宽带扼流圈示例

可调——这些电感器设计用于提供可变电感。它们要么有一个带螺钉的滑动磁芯，用于相对于线圈滑入和滑出磁芯（如传输线电感器），要么可以使用滑块触点和线圈（如罐式磁芯和螺线管类型）。使用滑动磁芯的可调电感器基于磁导率调谐的概念工作。这些电感器用于工作在窄带宽和高 Q 因数的谐振电路中，适用于低频射频通信、RC 玩具、电源、脉冲发生器、信号发生器和振荡器等广泛应用。

可调电感示例

模压——这些小型电感线圈采用轴向引线封装，用于 PC 板。线圈通常在组件周围有一层保护涂层。它们作为通用电感器广泛用于各种应用。

模制电感示例

浸渍- 这些电感器类似于模制电感器。它们采用带有保护涂层的轴向或径向封装，因此可以在恶劣的环境条件下使用。与模制电感器一样，浸渍电感器也是通用电感器，用于 EMI 和射频干扰不是主要问题的各种应用。

浸渍电感的例子

屏蔽– 这些紧凑型电感器带有磁屏蔽，可避免磁耦合、EMI 和 RF 干扰。它们用于信号损坏是主要问题的高可靠性应用。屏蔽电感器有多种封装形式，包括轴向引线、径向引线和表面贴装。它们广泛用于高端消费设备、计算机、通信系统、滤波器和 DC/DC 转换器。

屏蔽电感器示例

多层芯片——这些表面贴装电感器用于高密度 PCB，适用于信号发生器、射频放大器、脉冲发生器、开关电源、带通滤波器等各种电路中的 EMI/RFI 衰减、阻抗匹配和谐振振荡、模数转换器和通信系统。这些电感器用于尺寸、振动或板间磁耦合是重要问题的扼流圈型应用。

积层片式电感器示例

显然，不同类型的电感器是为适应特定应用而设计的。专为高频应用设计的电感器具有低电感值、低直流电流额定值、低直流电阻、高品质因数和 SFR。滤波电路中使用的电感器具有高电感、高 SFR 以及高直流额定值。同样，用于耦合应用的电感器也具有高电感和高 SFR。用于开关电源和 DC-DC 转换器的电感器应具有较高的直流额定值。

对于大多数通用应用，使用空心线圈、环形线圈、罐形磁芯、片式电感器、模制或浸渍电感器。对于特定应用或电路要求，可以首选其他类型的电感器。

活动 11
尝试从各种在线市场找出主要的电感器制造商。查看他们制造的不同类型的电感器，并比较不同电感器类型的数据表。尝试找出不同类型的电感器如何具有不同的技术规格以适应其预期应用。

在下一篇文章中，我们将讨论为给定电路/应用选择电感器。