常用線圈及固有電容知識(shí)
1、單層線圈單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線線圈。
2蜂房式線圈
如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線來回彎折的次數(shù),常稱為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機(jī)來繞制,折點(diǎn)越多,分布電容越小。
3、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈
線圈的電感量大小與有無磁芯有關(guān)。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質(zhì)因素。
4、銅芯線圈
銅芯線圈在超短波范圍應(yīng)用較多,利用旋動(dòng)銅芯在線圈中的位置來改變電感量,這種調(diào)整比較方便、耐用。
5、色碼電感器
色碼電感器是具有固定電感量的電感器,其電感量標(biāo)志方法同電阻一樣以色環(huán)來標(biāo)記。
6、阻流圈(扼流圈)
限制交流電通過的線圈稱阻流圈,分高頻阻流圈和低頻阻流圈。
7、偏轉(zhuǎn)線圈
偏轉(zhuǎn)線圈是電視機(jī)掃描電路輸出級(jí)的負(fù)載,偏轉(zhuǎn)線圈要求:偏轉(zhuǎn)靈敏度高、磁場均勻、Q值高、體積小、價(jià)格低
電感線圈的品質(zhì)因數(shù)和固有電容
(1)電感量及精度
線圈電感量的大小,主要決定于線圈的直徑、匝數(shù)及有無鐵芯等。電感線圈的用途不同,所需的電感量也不同。例如,在高頻電路中,線圈的電感量一般為0.1uH—100Ho
電感量的精度,即實(shí)際電感量與要求電感量間的誤差,對(duì)它的要求視用途而定。對(duì)振蕩線圈要求較高,為o.2-o.5%。對(duì)耦合線圈和高頻扼流圈要求較低,允許10—15%。對(duì)于某些要求電感量精度很高的場合,一般只能在繞制后用儀器測試,通過調(diào)節(jié)靠近邊沿的線匝間距離或線圈中的磁芯位置來實(shí)現(xiàn)o??
(2)線圈的品質(zhì)因數(shù)
品質(zhì)因數(shù)Q用來表示線圈損耗的大小,高頻線圈通常為50—300。對(duì)調(diào)諧回路線圈的Q值要求較高,用高Q值的線圈與電容組成的諧振電路有更好的諧振特性;用低Q值線圈與電容組成的諧振電路,其諧振特性不明顯。對(duì)耦合線圈,要求可低一些,對(duì)高頻扼流圈和低頻扼流圈,則無要求。Q值的大小,影響回路的選擇性、效率、濾波特性以及頻率的穩(wěn)定性。一般均希望Q值大,但提高線圈的Q值并不是一件容易的事,因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場合、對(duì)線圈Q值提出適當(dāng)?shù)囊蟆?br>
線圈的品質(zhì)因數(shù)為:
Q=ωL/R
式中:
ω——工作角頻;
L——線圈的電感量;
R——線圈的總損耗電阻線圈的總損耗電阻,它是由直流電阻、高頻電阻(由集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)引起)介質(zhì)損
耗等所組成。"
為了提高線圈的品質(zhì)因數(shù)Q,可以采用鍍銀銅線,以減小高頻電阻;用多股的絕緣線代替具有同樣總裁面的單股線,以減少集膚效應(yīng);采用介質(zhì)損耗小的高頻瓷為骨架,以減小介質(zhì)損耗。采用磁芯雖增加了磁芯損耗,但可以大大減小線圈匝數(shù),從而減小導(dǎo)線直流電阻,對(duì)提高線圈Q值有利。
(3)固有電容
線圈繞組的匝與匝之間存在著分布電容,多層繞組層與層之間,也都存在著分布電容。這些分布電容可以等效成一個(gè)與線圈并聯(lián)的電容Co,如圖示。
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這個(gè)電容的存在,使線圈的工作頻率受到限制,Q值也下降。圖示的等效電路,實(shí)際為一由L、R、和Co組成的并聯(lián)諧振電路,其諧振頻率稱為線圈的固有頻率。為了保證線圈有效電感量的穩(wěn)定,使用電感線圈時(shí),都使其工作頻率遠(yuǎn)低于線圈的固有頻率。為了減小線圈的固有電容,可以減少線圈骨架的直徑,用細(xì)導(dǎo)線繞制線圈,或采用間繞法、蜂房式繞法。
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(4)線圈的穩(wěn)定性
電感量相對(duì)于溫度的穩(wěn)定性,用電感的溫度系數(shù)αL表示
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式中:L2和L1分別是溫度為t2和t1時(shí)的電感量。
對(duì)于經(jīng)過溫度循環(huán)變化后,電感量不再能恢復(fù)到原來值的這種不可逆變化,用電感的不穩(wěn)定系數(shù)表示
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式中:L和L1,分別為原來和溫度循環(huán)變化后的電感量。
溫度對(duì)電感量的影響,主要是因?yàn)閷?dǎo)線受熱膨脹,使線圈產(chǎn)生幾何變形而引起的。減小這一影響的方法.可采用熱法(繞制時(shí)將導(dǎo)線加熱,冷卻后導(dǎo)線收縮,以保證導(dǎo)線緊緊貼合在骨架上)溫度增大時(shí),線圈的固有電容和漏電損耗增加,也會(huì)降低線圈的穩(wěn)定性。改進(jìn)的方法是,將線圈用防潮物質(zhì)浸漬或用環(huán)氧樹脂密封,浸漬后由于浸漬材料的介電常數(shù)比空氣大,其線匝間的分布電容增大。同時(shí),還引入介質(zhì)損耗,影響Q值。
(5)額定電流
主要是對(duì)高頻扼流團(tuán)和大功率的諧振線圈