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電感器有哪些類型

發布日期:2022-08-01 23:33:10 訪問次數:549

空心電感

術語空心線圈描述了不使用由鐵磁材料制成的磁芯的電感器。該術語是指纏繞在塑料、陶瓷或其他非磁性形式上的線圈,以及繞組內只有空氣的線圈。空芯線圈的電感比鐵磁芯線圈低,但通常在高頻下使用,因為它們沒有鐵磁芯中發生的稱為鐵芯損耗的能量損失,這種能量損失會隨著頻率的增加而增加。空心線圈中可能出現的一個副作用是“顫音”,即繞組沒有被剛性支撐在一個模型上:繞組的機械振動會導致電感的變化。

射頻電感

在高頻下,特別是射頻 (RF),電感器具有更高的電阻和其他損耗。除了導致功率損耗外,在諧振電路中,這還會降低電路的 Q 因子,從而拓寬帶寬。在大多數為空芯類型的射頻電感器中,使用了專門的構造技術來最小化這些損耗。損失是由于以下影響:

皮膚效應

由于趨膚效應,電線對高頻電流的電阻高于其對直流電的電阻。由于感應渦流,射頻交流電不會深入導體體內,而是沿其表面傳播。例如,在 6 MHz 時,銅線的趨膚深度約為 0.001 英寸(25 μm);大部分電流都在地表的這個深度內。因此,在實心導線中,導線內部可能承載的電流很小,從而有效地增加了其電阻。

鄰近效應

另一個在高頻下也會增加導線電阻的類似效應是鄰近效應,它發生在彼此靠近的平行導線中。相鄰匝的單獨磁場在線圈的導線中感應出渦流,這導致導體中的電流集中在靠近相鄰導線一側的薄帶中。與趨膚效應一樣,這會減小導線傳導電流的有效橫截面積,從而增加其電阻。

介電損耗

儲罐線圈中導體附近的高頻電場會導致附近絕緣材料中的極性分子運動,從而將能量以熱量的形式耗散。因此,用于調諧電路的線圈通常不纏繞在線圈形式上,而是懸浮在空氣中,由窄塑料或陶瓷條支撐。

寄生電容

線圈的各個線匝之間的電容稱為寄生電容,不會導致能量損失,但會改變線圈的行為。線圈的每一匝處于稍微不同的電位,因此相鄰匝之間的電場將電荷存儲在導線上,因此線圈的作用就好像它有一個與之并聯的電容器。在足夠高的頻率下,該電容可以與線圈的電感諧振,形成調諧電路,從而使線圈變得自諧振。

為了減少寄生電容和鄰近效應,高 Q 射頻線圈的構造是為了避免許多匝靠近在一起,彼此平行。射頻線圈的繞組通常僅限于單層,并且匝數是分開的。為了降低由于趨膚效應引起的電阻,在發射機等大功率電感器中,繞組有時由具有較大表面積的金屬條或管制成,并且表面鍍銀。

籃子編織線圈

為了減少鄰近效應和寄生電容,多層射頻線圈以連續匝不平行而是以一定角度縱橫交錯的圖案纏繞;這些通常被稱為蜂窩或籃編織線圈。它們偶爾會纏繞在帶有銷釘或槽的垂直絕緣支撐上,電線穿過槽穿入和穿出。

蜘蛛網線圈

另一種具有類似優點的構造技術是扁平螺旋線圈。它們通常纏繞在帶有徑向輻條或槽的扁平絕緣支架上,導線穿過槽進出;這些被稱為蜘蛛網線圈。表格有奇數個槽,因此螺旋的連續圈位于表格的相對兩側,增加了分離度。

利茲線

為了減少趨膚效應損失,一些線圈用一種稱為利茲線的特殊類型的射頻線纏繞。利茲線不是單個實心導體,而是由許多承載電流的較小線股組成。與普通絞合線不同,絞合線彼此絕緣,以防止趨膚效應將電流強制流向表面,并絞合或編織在一起。絞合模式確保每根線股在線束外側的長度相同,因此趨膚效應在股線之間平均分配電流,從而產生比等效單根線更大的橫截面導電面積。

軸向電感

用于低電流和低功率的小型電感器采用類似電阻器的模制外殼制成。這些可以是普通(酚醛)磁芯或鐵氧體磁芯。歐姆表通過顯示電感器的低電阻很容易將它們與類似尺寸的電阻器區分開來。

 

聯系人:楊小姐


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