電感線圈的參數與如何選擇詳解

　 電感量也稱自感系數，是表示電感器產生自感應能力的一個物理量?！　?/p>

? ? ?電感器電感量的大小，主要取決于線圈的圈數（匝數）、繞制方式、有無磁心及磁心的材料等等。通常，線圈圈數越多、繞制的線圈越密集，電感量就越大。有磁心的線圈比無磁心的線圈電感量大；磁心導磁率越大的線圈，電感量也越大?！　?/p>

? ? ? 電感量的基本單位是亨利（簡稱亨），用字母“H”表示。常用的單位還有毫亨（mH）和微亨（μH），它們之間的關系是：　　1H=1000mH　　1mH=1000μH　　

? ? （二）允許偏差

? ? ?允許偏差是指電感器上標稱的電感量與實際電感的允許誤差值。　

　一般用于振蕩或濾波等電路中的電感器要求精度較高，允許偏差為±0.2［%］~±0.5［%］；而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高；允許偏差為±10［%］~15［%］?！?/p>

? ?（三）品質因數　

　品質因數也稱Q值或優(yōu)值，是衡量電感器質量的主要參數。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時，所呈現的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高，其損耗越小，效率越高。　

　電感器品質因數的高低與線圈導線的直流電阻、線圈骨架的介質損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關?！　?/p>

? ?（四）分布電容　　

分布電容是指線圈的匝與匝之間、線圈與磁心之間存在的電容。電感器的分布電容越小，其穩(wěn)定性越好。　

?。ㄎ澹╊~定電流　

? ? ? ?額定電流是指電感器有正常工作時反允許通過的最大電流值。若工作電流超過額定電流，則電感器就會因發(fā)熱而使性能參數發(fā)生改變，甚至還會因過流而燒毀。電感線圈原理　

　 ? ?電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產生交變磁通，導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。

　　當電感中通過直流電流時，其周圍只呈現固定的磁力線，不隨時間而變化；可是當在線圈中通過交流電流時，其周圍將呈現出隨時間而變化的磁力線。根據法拉弟電磁感應定律－－－磁生電來分析，變化的磁力線在線圈兩端會產生感應電勢，此感應電勢相當于一個“新電源”。當形成閉合回路時，此感應電勢就要產生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化，故從客觀效果看，電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性，在電學上取名為“自感應”，通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間，會發(fā)生火花，這就是自感現象產生很高的感應電勢所造成的?！?/p>

　總之，當電感線圈接到交流電源上時，線圈內部的磁力線將隨電流的交變而時刻在變化著，致使線圈不斷產生電磁感應。這種因線圈本身電流的變化而產生的電動勢 ，稱為“自感電動勢”?！?/p>

　由此可見，電感量只是一個與線圈的圈數、大小形狀和介質有關的一個參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。電感線圈的檢測　　在選擇和使用電感線圈時，首先要想到線圈的檢查測量，而后去判斷線圈的質量好壞和優(yōu)劣。欲準確檢測電感線圈的電感量和品質因數Q，一般均需要專門儀器，而且測試方法較為復雜。在實際工作中，一般不進行這種檢測，僅進行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷。可先利用萬用表電阻檔測量線圈的直流電阻，再與原確定的阻值或標稱阻值相比較，如果所測阻值比原確定阻值或標稱阻值增大許多，甚至指針不動（阻值趨向無窮大X。可判斷線圈斷線；若所測阻值極小，則判定是嚴重短路萬果局部短路是很難比較出來人這兩種情況出現，可以判定此線圈是壞的，不能用。如果檢測電阻與原確定的或標稱阻值相差不大，可判定此線圈是好的。此種情況，我們就可以根據以下幾種情況，去判斷線圈的質量即Q值的大小。線圈的電感量相同時，其直流電阻越小，Q值越高；所用導線的直徑越大，其Q值越大；若采用多股線繞制時，導線的股數越多，Q值越高；線圈骨架（或鐵芯）所用材料的損耗越小，其Q值越高。例如，高硅硅鋼片做鐵芯時，其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時高；線圈分布電容和漏磁越小，其Q值越高。例如，蜂房式繞法的線圈，其Q值較平繞時為高，比亂繞時也高；線圈無屏蔽罩，安裝位置周圍無金屬構件時，其Q值較高，相反，則Q值較低。屏蔽罩或金屬構件離線圈越近，其Q值降低越嚴重；對有磁芯的高頻線圈，其Q值較天磁芯時為高；磁芯的損耗越小，其Q值也越高。在電源濾波器中使用的低頻阻流圈，其Q值大小并不太重要，而電感量L的大小卻對濾波效果影響較大。要注意，低頻阻流圈在使用中，多通過較大直流，為防止磁飽和，其鐵芯要求順插，使其具有較大氣隙。為防止線圈與鐵芯發(fā)生擊穿現象，二者之間的絕緣應符合要求。所以，在使用前還應進行線圈與鐵芯之間絕緣電阻的檢測。具體方法與變壓器絕緣電阻的檢測方法相同（可參閱變壓器的檢測）。　
　對于高頻線圈電感量L由于測試起來更為麻煩，一般都根據在電路使用效果適當調整，以確定其電感量是否合適?！　τ诙鄠€繞組的線圈，還要用萬用表檢測各繞組之間線圈是否短路；對于具有鐵芯和金屬屏蔽罩的線圈，要測量其繞組與鐵芯或金屬屏蔽罩之間是否短路。

　　提高線圈的Q值所采取的措施　

　品質因數Q是反映線圈質量的重要參數，提高線圈的Q值，可以說是繞制線圈要注意的重點之一。那么，如何提高繞制線圈的Q值呢，下面介紹具體的方法：　　

? ? ? （1）根據工作頻率，選用線圈的導線　　

? ? ? ? 工作于低頻段的電感線圈，一般采用漆包線等帶絕緣的導線繞制。工作頻率高于幾萬赫，而低于2MHz的電路中，采用多股絕緣的導線繞制線圈，這樣，可有效地增加導體的表面積，從而可以克服集膚效應的影響，使Q值比相同截面積的單根導線繞制的線圈高30％－50％。在頻率高于2MHz的電路中，電感線圈應采用單根粗導線繞制，導線的直徑一般為0.3mm－1.5mm。采用間繞的電感線圈，常用鍍銀銅線繞制，以增加導線表面的導電性。這時不宜選用多股導線繞制，因為多股絕緣線在頻率很高時，線圈絕緣介質將引起額外的損耗，其效果反不如單根導線好?！?/p>

　 ? （2）選用優(yōu)質的線圈骨架，減少介質損耗　

　 ? ?在頻率較高的場合，如短波波段，因為普通的線圈骨架，其介質損耗顯著增加，因此，應選用高頻介質材料，如高頻瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作為骨架，并采用間繞法繞制?！?/p>

　 ? （3）選擇合理的線圈尺寸，可以減少損耗　

　外徑一定的單層線圈（φ20mm-30mm），當繞組長度 L與外徑 D的比值 L/D=0.7時，其損耗最??；外徑一定的多層線圈L/　　D＝0.2－0.5，用t/D＝0.25－0.1時，其損耗最小。繞組厚度t、繞組長度L和外徑D之間滿足3t＋2L＝D的情況下，損耗也最小。采用屏蔽罩的線圈，其L／D＝0.8－1.2時最佳。　　

? ? ? （4）選定合理屏蔽罩的直徑　

　用屏蔽罩，會增加線圈的損耗，使Q值降低，因此屏蔽罩的尺寸不宜過小。然而屏蔽罩的尺寸過大，會增大體積，因而要選定合理屏蔽罩的直徑尺寸?！?/p>

　當屏蔽罩直徑Ds與線圈直徑 D之比滿足如下數值即 Ds／D＝1.6－2.5時，Q值降低不大于10％

? ? ? （5）采用磁芯可使線圈圈數顯著減少　

　線圈中采用磁芯，減少了線圈的圈數，不僅減小線圈的電阻值，有利Q值的提高，而且縮小了線圈的體積?！　?/p>

? ? ? （6）線圈直徑適當選大些，利于減小損耗　

　在可能的條件下，線圈直徑選得大一些，體積增大了一些，有利于減小線圈的損耗。一般接收機，單層線圈直徑取12mm－30mm；多層線圈取6mm－13mm，但從體積考慮，也不宜超過20mm－25mm的范圍。

　?。?）減小繞制線圈的分布電容　

　盡量采用無骨架方式繞制線圈，或者繞制在凸筋式骨架上的線圈，能減小分布電容15％－20％；分段繞法能減小多層線圈的分布電容的1/3～l/2。對于多層線圈來說，直徑D越小，繞組長度L越小或繞組厚度t越大，則分布電容越小。應當指出的是：經過漫漬和封涂后的線圈，其分布電容將增大20％－30％。
　　總之，繞制線圈，始終把提高Q值，降低損耗，作為考慮的重點。

　　線圈使用、安裝要注意的問題　

　任何電子設備中的電子元器件安裝板，都是經過工程技術人員根據使用的各種元器件的性能特點，精心安排、全面布局、合理設計出來的。作為線圈的使用安裝者，注意如下的幾個問題就可以了?！　。?）線圈的安裝位置應符合設計要求　　線圈的裝配位置與其他各種元器的相對位置要符合設計的規(guī)定，否則將會影響整機的正常工作。例如，簡單的半導體收音機中的高頻阻流圈與磁性天線的位置要適當安排合理；天線線圈與振蕩線圈應相互垂直，這就避免了相互耦合的影響。　

　 ? （2）線圈在安裝前，要進行外觀檢查　　

使用前，應檢查線圈的結構是否牢固，線匝是否有松動和松脫現象，引線接點有無松動，磁芯旋轉是否靈活，有無滑扣等。這些方面都檢查合格后，再進行安裝?！　?/p>

? ? ?（3）線圈在使用過程需要微調的，應考慮微調方法　

　有些線圈在使用過程中，需要進行微調，依靠改變線圈圈數又很不方便，因此，選用時應考慮到微調的方法。例如單層線圈可采用移開靠端點的數困線圈的方法，即預先在線圈的一端繞上3圈～4圈，在微調時，移動其位置就可以改變電感量。實踐證明，這種調節(jié)方法可以實現微調±2％－±3％的電感量。應用在短波和超短波回路中的線圈，常留出半圈作為微調，移開或折轉這半圈使電感量發(fā)生變化，實現微調。多層分段線圈的微調，可以移動一個分段的相對距離來實現，可移動分段的圈數應為總圈數的20％－30％。實踐證明：這種微調范圍可達10％－15％。具有磁芯的線圈，可以通過調節(jié)磁芯在線圈管中的位置，實現線圈電感量的微調?！?/p>

　 ?（4）使用線圈應注意保持原線圈的電感量　　

? ? ? ?線圈在使用中，不要隨便改變線圈的形狀。大小和線圈間的距離，否則會影響線圈原來的電感量。尤其是頻率越高，即圈數越少的線圈。所以，目前在電視機中采用的高頻線圈，一般用高頻蠟或其他介質材料進行密封固定。另外，應注意在維修中，不要隨意改變或調整原線圈的位置，以免導致失諧故障?！?br /> 　 ?（5）可調線圈的安裝應便于調整　
? ?　可調線圈應安裝在機器的易于調節(jié)的位置，以便于調整線圈的電感量達到最佳的工作狀態(tài)。