电感器介绍2

发布人：电子资料库时间：2023-03-19 来源：工程师发布文章

当线圈停止运动时观察针头。这是磁通量静止的时候——“不增加或减少”。

当线圈远离检测环时观察针。

在本次讨论中，我们将通过以下声明使一切变得简单：
您可以通过实验创建几乎任何类型的电感器。您不需要知道任何公式或任何理论。它可以通过简单的“反复试验”来创建。

我承认公式可以帮助您入门，但它不会告诉您要使用的成型器的类型或尺寸或电线的粗细。
最好的方法是复制与您需要的类型相似的内容，然后通过添加或删除转弯来修改它。
通过这种方式，您将能够“达到”电感器并确保您使用了最佳匝数。
这似乎是一种创建电感器的简单方法，但它是成功的。您完成了一个有效的项目！
现在我们已经简化了方法，让我们从理论开始：
最简单的电感器是一圈中间有空气的硬线（空心）。
如果在匝的中心放置金属物体，电感会增加。
如果增加额外的匝数，电感会增加。
如果匝的直径增加，则电感减小。
如果匝数被拉开，线圈的电感会降低。并联和串联电感器我从来没有在最终设计中将电感器并联或串联放置，但在实验过程中，很容易知道发生了什么。基本上，它们的行为与电阻器相同。
串联时，电感增加，并联时，电路的总电感减小。

总电感为：10 + 20 + 50 = 80µH

总电感为：10µH

您可以使用以下 Java 模拟计算空心线圈的电感：当线圈缠绕在金属芯（铁氧体或铁）上时，电感会大大增加。产生的电感将取决于磁芯的横截面、磁路的长度和材料的类型以及许多其他因素。

驱动电感器
有两种方法可以驱动电感器。
1 .正弦波驱动；2.脉冲驱动。
在下图中，电感器由来自驱动晶体管的正弦波驱动：

这纯粹是一个实验电路，因为电感器不执行任何“功能”。电感两端的电压只是晶体管产生的正弦波的再现。它不会产生我们上面提到的“反激”电压。
原因如下：磁通量在循环过程中逐渐增加和减少，尽管该磁通量切断了线圈的匝数，但它不会产生高于施加电压的电压。
如果将另一个绕组（称为次级）放置在现有绕组之上，它将根据次级上的匝数产生更大或更小的正弦波。电感变成变压器这已在另一篇文章中介绍。
一个看起来像电感器但实际上是变压器的组件的典型示例是“触发变压器”。它有一个大约 30 到 100 欧姆的初级绕组和一个由 1,000 或更多匝组成的次级绕组。
它有三个引线，这可能会造成混淆。启动绕组和次级绕组在内部连接，这将其变成一种称为“自动变压器”的变压器。变压器用于为电子设备供电 - 当连接到“电源”时。
下图显示了一个触发变压器：

如果电感器由脉冲驱动，则施加的电压会在周期中的某个时间点关闭，这会导致驱动电流停止。
在下图中，电感器由脉冲驱动：

晶体管关闭时存在的磁通量立即崩溃，并在绕组中产生与驱动电压极性相反的电压。如果有很多磁通量（存储在铁或铁氧体磁芯中），产生的电压会非常高。
我们不是不劳而获。在第一种情况下，电源电压和电流的乘积产生一定值的存储能量。这种存储的能量从低电压/高电流转换为高电压/低电流。
这种效应可用于从低压电源产生高压。它通常被称为“反激”效应。电感器的输出是非常高的电压尖峰。这些通过二极管并存储在电容器中。二极管防止电容器上的电压反馈到电感器的绕组并使电容器放电。

如何设计电感器？
基本上你不能。
在大多数情况下，您不知道电感器在特定应用中的外观、尺寸或需要多少匝数。
你需要看一个例子。
拆开样品，计算匝数并测量电线的直径。
仔细注意任何特征，例如绝缘层的厚度和类型以及电感器的缠绕方式。
混绕或层绕不会改变电感，但如果需要产生极高的“反激”电压，则任意两匝之间的电压不得高于 80v。
这意味着匝数必须分层缠绕，层与层之间的绝缘性非常好。
如果电感要用在高频场合，磁芯材料必须是高频铁氧体，如F24。
如果你打算复制一个电感，最好有两个样品。一个样品被拆解，另一个用作参考，与您的原型进行比较。

什么类型的电感？
假设您看到了一个需要 10nH 扼流圈的电路。
可以使用任何类型的 10nH 扼流圈（电感器）吗？
10nH 电感器有多少种不同的类型？
你怎么知道要使用哪种类型？
这个问题的答案非常复杂。有许多不同的 10nH 电感器，大多数电路图没有提供足够的信息来让您获得（或制造）正确的类型。
值“10nH”就像说一个电阻是“1k”。它不会告诉您所有您需要知道的特性，例如瓦数或公差。
与 10nH 电感相同。该值不会告诉您它的物理尺寸、绕组尺寸等。
可以通过将粗线或细线缠绕到磁性材料芯上来创建 10nH 电感器。使用粗线的电感会更大，线圈的电阻会更小。
两个 10nH 电感器在连接到某些电路时将表现完全不同。

以下电路显示了电感器的典型用途。
它通过压电隔膜连接。
电感器的坍塌磁场会产生非常高的电压，该电压会传递到压电隔膜以产生非常大的负载输出。
对于 12v 电源，该电压可高达 120v。
如果电感器具有低电阻，则必须在每个周期的一部分期间非常努力地驱动晶体管，以在电感器中产生电流。
如果电感器的电阻（称为直流电阻）很高，则晶体管将不必被驱动得那么硬，因此电路效率会更高。

使用电感器的高压发生电路也会出现同样的情况，如下图所示。
如果电感器具有高电阻，则电路的输出将非常高，并且不必非常努力地驱动晶体管。换句话说，电路的效率会很高。

“Q 因子”
“ Q 因子”或品质因子是指由线圈和电容器组成的振荡电路产生的电压。在下面的电路中，线圈和电容器并联连接，这被称为 LC 电路（并联 LC 电路）。当这个电路被添加到 FM ****时，它被命名为“ TANK CIRCUIT ”。
我们正在讨论的两个组件是线圈和电容器。三极管只是驱动元件，与产生高电压的特性无关。
我们已经解释了当磁通量崩溃时电感器如何产生高电压，这就是为什么 LC 电路会产生高于电源的电压。
生成电压与电源电压的比率给出了 Q 因数。对于设计不当的电路，这可能低至 1 或 2，最高可达 100 或更多。质量取决于产生多少磁通量以及它如何有效地切割线圈匝数。
随着电路频率的增加，铁氧体作为磁芯材料的有效性会降低。铁氧体的最高频率约为 100MHz - 200MHz。在此频率下，空气和铁氧体之间的差异非常小。因此，经常使用空心线圈。