电子设计基础：电感

　　线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。

　　4、铜芯线圈

　　铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。

　　5、色码电感器

　　色码电感器是具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。

　　6、小型固定电感器

　　小型固定电感器通常是用漆包线在磁芯上直接绕制而成，主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中，它有密封式和非密封式两种封装形式，两种形式又都有立式和卧式两种外形结构。

　　1．立式密封固定电感器 立式密封固定电感器采用同向型引脚，国产电感量范围为0.1~2200μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%，进口的电感量，电流量范围更大，误差则更小。进口有TDK系列色码电感器，其电感量用色点标在电感器表面。

　　2．卧式密封固定电感器 卧式密封固定电感器采用轴向型引脚，国产有LG1.LGA、LGX等系列。

　　LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%。

　　LGA系列电感器采用超小型结构，外形与1/2W色环电阻器相似，其电感量范围为0.22~100μH（用色环标在外壳上），额定电流为0.09~0.4A。

　　LGX系列色码电感器也为小型封装结构，其电感量范围为0.1~10000μH，额定电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。

　　7、可调电感器

　　常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等，如下图所示。

可调电感器

1）．半导体收音机用振荡线圈 此振荡线圈在半导体收音机中与可变电容器等组成本机振荡电路，用来产生一个输入调谐电路接收的电台信号高出465kHz的本振信号。其外部为金属屏蔽罩，内部由尼龙衬架、工字形磁心、磁帽及引脚座等构成，在工字磁心上有用高强度漆包线绕制的绕组。磁帽装在屏蔽罩内的尼龙架上，可以上下旋转动，通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。电视机中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似，只是磁帽可调磁心。

　　2）．电视机用行振荡线圈 行振荡线圈用在早期的黑白电视机中，它与外围的阻容元件及行振荡晶体管等组成自激振荡电路（三点式振荡器或间歇振荡器、多谐振荡器），用来产生频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。该线圈的磁心中心有方孔，行同步调节旋钮直接插入方孔内，旋动行同步调节旋钮，即可改变磁心与线圈之间的相对距离，从而改变线圈的电感量，使行振荡频率保持为15625HZ，与自动频率控制电路（AFC）送入的行同步脉冲产生同步振荡。

　　3）．行线性线圈 行线性线圈是一种非线性磁饱和电感线圈（其电感量随着电流的增大而减小），它一般串联在行偏转线圈回路中，利用其磁饱和特性来补偿图像的线性畸变。

　　行线性线圈是用漆包线在“工”字型铁氧体高频磁心或铁氧体磁棒上绕制而成，线圈的旁边装有可调节的永久磁铁。通过改变永久磁铁与线圈的相对位置来改变线圈电感量的大小，从而达到线性补偿的目的。

　　8、偏转线圈

　　偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、Q 值高、体积小、价格低。

　　偏转线圈是电视机显像管的附属部件，它包括行偏转线圈和场偏转线圈，均套在显像管的管颈（锥体部位）上，用来控制电子束的扫描运动方向。行偏转线圈控制电子束作水平方向扫描，场偏转线圈控制电子束作垂直方向扫描。右图是偏转线圈的外形及结构。

偏转线圈外形

偏转线圈结构

　　9、阻流电感器

　　阻流电感器是指在电路中用以阻塞交流电流通路的电感线圈，它分为高频阻流线圈和低频阻流线圈。

　　1．高频阻流线圈 高频阻流线圈也称高频扼流线圈，它用来阻止高频交流电流通过。

　　高频阻流线圈工作在高频电路中，多用采空心或铁氧体高频磁心，骨架用陶瓷材料或塑料制成，线圈采用蜂房式分段绕制或多层平绕分段绕制。

　　2．低频阻流线圈 低频阻流线圈也称低频扼流圈，它应用于电流电路、音频电路或场输出等电路，其作用是阻止低频交流电流通过。

　　通常，将用在音频电路中的低频阻流线圈称为音频阻流圈，将用在场输出电路中的低频阻流线圈称为场阻流圈，将用在电流滤波电路中的低频阻流线圈称为滤波阻流圈。

　　低频阻流圈一般采用“E”形硅钢片铁心（俗称矽钢片铁心）、坡莫合金铁心或铁淦氧磁心。为防止通过较大直流电流引起磁饱和，安装时在铁心中要留有适当空隙。

　　六、自感与互感

　　自感

　　当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。

　　互感

　　两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。

　　七、最小值与最大值

　　电感L的最小值由所需维持的最小负载电流的要求来决定。流过电感L的电流分为连续和不连续两种工作情况。不管是哪种情况，只要是输入、输出电压保持不变，则电流波形的斜率也不会因为负载电流的减小而改变。

　　如果负载电流I。逐渐减小，在电感L中的波动电流最小值刚好为零时，定义为临界电流Ioc则Ioc应等于电流峰一峰值的－半，即

　　Ioc=1/2△iL

　　当Io Ioc时，iL将进人不连续状态Io ≥ Ioc时iL为连续状态。

　　单端正激式转换器的闭环控制电路如图所示。图中Cc为去磁复位绕组△的分布电容。连续状态的传递函数有两个极点；不连续状态的传递函数只有一个极点，如果想在状态转换过程中都能稳定地工作，就必须要进行小心细致的设计。

　　单端正激式转换器的闭环控制电路

　　L值的另一个限制因素将出现在应用于多组输出电压的情况。因为控制环只与－个相关的输出端闭环，当此输出端电流低于临界值时，占空比将减少以保持此输出端的电压不变。对于其他的辅助输出端，假定其所带的是恒定负载，在上述占空比下降的情况下，其电压也下降。很明显这不是所希望的，因此在多组输出电压时，为了保持辅助输出电压不变，电感L的值应大于所需的最小值。也就是说，如果辅助电压要保持在一定的波动范围内时，则主输出的电感必须一直超过临界值，即一直在连续状态。

　　电感的最大值一般受效率、体积和造价的限制，带直流电流运行的大电感的造价是昂贵的。从J眭能上来看，电感L过大将使调节系统的反应速度减慢。因为过大的L在负载出现较大的瞬态变化时限制了输出电流的最大变化率。

　　八、共模电感

　　（一）、初识共模电感

　　共模电感（Common mode Choke），也叫共模扼流圈，常用于电脑的开关电源中过滤共模的电磁干扰信号。在板卡设计中，共模电感也是起EMI滤波的作用，用于抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。

　　小知识：EMI（Electro Magnetic Interference，电磁干扰）

　　计算机内部的主板上混合了各种高频电路、数字电路和模拟电路，它们工作时会产生大量高频电