滤波电路中电感的作用.pdf

滤波电路中电感的作用 一. 电感的作用 基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波等 形象说法：“通直流，阻交流” 细化解说： 在电子线路中， 电感线圈对交流有限流作用， 它与电阻器或电容器能组 成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；变压器可以进行交流耦合、 变压、 变流和阻 抗变换等。 由感抗 XL=2 πfL 知电感 L 越大，频率 f 越高，感抗就越大。该电感器两端电压的 大小与电感 L 成正比，还与电流变化速度 i/t 成正比，这关系也可用下式表示： 电感线圈也是一个储能元件， 它以磁的形式储存电能， 储存的电能大小可用下式表 示： WL=1/2 Li2 。 可见，线圈电感量越大，流过越大，储存的电能也就越多。 电感在电路最常见的作用就是与电容一起，组成 LC 滤波电路。我们已经知道，电 容具有“阻直流，通交流”的本领， 而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许 多干扰信号的直流电通过 LC 滤波电路（如图），那么，交流干扰信号将被电容变成热能消 耗掉； 变得比较纯净的直流电流通过电感时， 其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能， 频 率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。 变成磁感和热能， 频率较高的最容易被电感阻抗， 这就可以抑制较高频率的干扰信 号。 LC滤波电路 在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆 形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容，这二者组成的就是上述的 LC 滤波 电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线＋贴片钽电容”来组成 LC 电路，因为蛇行线在电 路板上来回折行，也可以看作一个小电感。 二、 电感的主要特性参数 2.1 电感量 L 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。 2.2 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=2 πfL 2.3 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。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的 Q值。 2.4 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。 采用分段绕 法可减少分布电容。 2.5 允许误差：电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。 2.6 标称电流： 指线圈允许通过的电流大小， 通常用字母 A、B、C、D、E 分别表示， 标称电流值为 50mA 、 150mA 、300mA 、 700mA 、 1600mA 。 三、常用电感线圈 3.1 单层线圈