基礎電子學(xué)系列20 – 電感器的類(lèi)型

在之前的教程中，我們了解了電感器的不同屬性和特性。這些規格有助于確定電路中電感器的效率。制造商為特定應用類(lèi)別提供電感器，包括射頻扼流圈、功率、大電流和高頻。因此，與電阻器或電容器（對于任何給定應用都有很多選擇）相比，選擇電感器非常簡(jiǎn)單。我們已經(jīng)討論了一些電感器類(lèi)型，例如螺線(xiàn)管線(xiàn)圈、環(huán)形線(xiàn)圈、罐形磁芯和傳輸線(xiàn)電感器。此處介紹了其他一些廣泛使用的電感器類(lèi)型。

空氣線(xiàn)圈– 空心線(xiàn)圈是最簡(jiǎn)單的電感器。這些是使用非磁芯的螺線(xiàn)管線(xiàn)圈，根據它們的設計頻率范圍，可以將單圈導線(xiàn)連接到大線(xiàn)圈。這些電感器的電感標稱(chēng)值較低，但品質(zhì)因數較高。由于沒(méi)有磁芯，它們不會(huì )因磁芯中常見(jiàn)的磁滯、渦流或失真而遭受運行損失。由于非磁性磁芯在大電流流過(guò)線(xiàn)圈時(shí)不易升溫，因此這些電感器具有高 Q 因數，因為磁芯以熱量形式損失的能量最少。隨著(zhù)信號頻率的增加，所需電感值減小，使空心線(xiàn)圈電感器適用于高頻應用。處理超高頻的電路通常需要單圈導線(xiàn)的空心線(xiàn)圈?？諝饩€(xiàn)圈的表面貼裝版本也可用?？招木€(xiàn)圈廣泛應用于射頻電路、調頻接收機、開(kāi)關(guān)電源、UPS、射頻功率放大器、射頻通訊、遙控玩具等。

空心線(xiàn)圈電感示例

陶瓷磁芯 ——這些堅固耐用的電感器用于高頻大電流應用以及振蕩器和信號發(fā)生器電路。陶瓷磁芯電感器的一些典型應用包括射頻濾波器、阻抗匹配、隔離電路、音頻應用和無(wú)線(xiàn)通信。

陶瓷磁芯電感示例

鐵氧體磁芯天線(xiàn)——這些電感器用于頻率范圍在 100 kHz 至 1 MHz 之間的天線(xiàn)應用，并且可以包含鐵氧體棒、鐵粉或非磁性酚醛材料作為磁芯。線(xiàn)圈纏繞在用作天線(xiàn)的桿上。工作頻率取決于磁芯的磁導率。信號要求的工作頻率越高，磁芯的磁導率越低。高頻天線(xiàn)一般采用酚醛磁芯而不是鐵氧體磁芯。

鐵氧體磁芯環(huán)形棒狀天線(xiàn)示例

環(huán)形線(xiàn)圈——正如在之前的教程中所討論的，環(huán)形線(xiàn)圈可以使用鐵粉或鐵氧體磁芯。磁芯的環(huán)形形狀可實(shí)現小尺寸的高電感，并最大限度地減少磁芯周?chē)嗟群拖喾措娏鞯碾姶鸥蓴_。環(huán)形線(xiàn)圈有通用型和表面貼裝型兩種。它們被廣泛用作電子電路中的電感器，幾乎適用于所有類(lèi)型的應用，如交流電源扼流圈、濾波電路、電源、振蕩器、脈沖發(fā)生器、電信、汽車(chē)電子、音頻電路等。

環(huán)形線(xiàn)圈示例

罐型——罐型磁芯可用于在高電流應用中提供超高電感。這些電感器以小尺寸提供穩定的電感和高質(zhì)量因子而著(zhù)稱(chēng)。鍋形鐵芯通常用作音頻電路、電信和汽車(chē)電子中的直流扼流圈、濾波器和差模扼流圈。由于其獨特的設計，它們具有顯著(zhù)的自屏蔽優(yōu)勢和高飽和電流。

鍋芯電感器的圖像

電流檢測——這些電感器可在一定頻率范圍內使用，通常帶有一個(gè)中心抽頭。它們的電感器通常用于電池供電的消費電子設備中的直流到直流轉換器。

電流感應電感示例

大電流扼流圈——大電流或射頻扼流圈使用鐵粉或鐵氧體磁芯，線(xiàn)圈匝數少，以小尺寸實(shí)現高值電感。這些電感器通常用于電源、通信系統和大電流電器。

大電流扼流圈示例

Balun Chokes – “Balun”代表阻抗的平衡和不平衡轉換。這些電感器用于無(wú)線(xiàn)電、電視和通信電路中，專(zhuān)門(mén)用于阻抗匹配。

氣繞巴倫扼流圈示例

鐵氧體扼流圈——鐵氧體扼流圈是沒(méi)有任何線(xiàn)圈的鐵氧體磁珠；相反，來(lái)自電路的電線(xiàn)纏繞或穿過(guò)扼流圈。這些電感器在 RF 應用中用于消除不需要的 RF 頻率。它們有引線(xiàn)型和空心型，以及用作高頻電阻器的片式磁珠型，僅允許直流通過(guò)。鐵氧體扼流圈廣泛用于不同應用中的電纜，以去除信號中不需要的 RF 分量或防止接收器電路中不需要的外部 RF 信號。

數據線(xiàn)中使用的鐵氧體磁珠示例

共模和差模扼流圈——共模和差模扼流圈用于無(wú)線(xiàn)電和通信應用中的噪聲消除。這些電感器通常用于消除電纜中天線(xiàn)效應引起的噪聲，并避免來(lái)自電源線(xiàn)的 EMI 和 RF 干擾。

共模扼流圈示例

寬帶扼流圈——寬帶扼流圈用于在低頻應用中衰減不需要的射頻信號而不會(huì )造成功率損失。這些電感器廣泛用于過(guò)濾通信系統、電源、UPS、信號發(fā)生器、射頻功率放大器、I/O 板和 PC 板中的 EMI 和射頻干擾。

寬帶扼流圈示例

可調——這些電感器設計用于提供可變電感。它們要么有一個(gè)帶螺釘的滑動(dòng)磁芯，用于相對于線(xiàn)圈滑入和滑出磁芯（如傳輸線(xiàn)電感器），要么可以使用滑塊觸點(diǎn)和線(xiàn)圈（如罐式磁芯和螺線(xiàn)管類(lèi)型）。使用滑動(dòng)磁芯的可調電感器基于磁導率調諧的概念工作。這些電感器用于工作在窄帶寬和高 Q 因數的諧振電路中，適用于低頻射頻通信、RC 玩具、電源、脈沖發(fā)生器、信號發(fā)生器和振蕩器等廣泛應用。

可調電感示例

模壓——這些小型電感線(xiàn)圈采用軸向引線(xiàn)封裝，用于 PC 板。線(xiàn)圈通常在組件周?chē)幸粚颖Ｗo涂層。它們作為通用電感器廣泛用于各種應用。

模制電感示例

浸漬- 這些電感器類(lèi)似于模制電感器。它們采用帶有保護涂層的軸向或徑向封裝，因此可以在惡劣的環(huán)境條件下使用。與模制電感器一樣，浸漬電感器也是通用電感器，用于 EMI 和射頻干擾不是主要問(wèn)題的各種應用。

浸漬電感的例子

屏蔽– 這些緊湊型電感器帶有磁屏蔽，可避免磁耦合、EMI 和 RF 干擾。它們用于信號損壞是主要問(wèn)題的高可靠性應用。屏蔽電感器有多種封裝形式，包括軸向引線(xiàn)、徑向引線(xiàn)和表面貼裝。它們廣泛用于高端消費設備、計算機、通信系統、濾波器和 DC/DC 轉換器。

屏蔽電感器示例

多層芯片——這些表面貼裝電感器用于高密度 PCB，適用于信號發(fā)生器、射頻放大器、脈沖發(fā)生器、開(kāi)關(guān)電源、帶通濾波器等各種電路中的 EMI/RFI 衰減、阻抗匹配和諧振振蕩、模數轉換器和通信系統。這些電感器用于尺寸、振動(dòng)或板間磁耦合是重要問(wèn)題的扼流圈型應用。

積層片式電感器示例

顯然，不同類(lèi)型的電感器是為適應特定應用而設計的。專(zhuān)為高頻應用設計的電感器具有低電感值、低直流電流額定值、低直流電阻、高品質(zhì)因數和 SFR。濾波電路中使用的電感器具有高電感、高 SFR 以及高直流額定值。同樣，用于耦合應用的電感器也具有高電感和高 SFR。用于開(kāi)關(guān)電源和 DC-DC 轉換器的電感器應具有較高的直流額定值。

對于大多數通用應用，使用空心線(xiàn)圈、環(huán)形線(xiàn)圈、罐形磁芯、片式電感器、模制或浸漬電感器。對于特定應用或電路要求，可以首選其他類(lèi)型的電感器。

活動(dòng) 11
嘗試從各種在線(xiàn)市場(chǎng)找出主要的電感器制造商。查看他們制造的不同類(lèi)型的電感器，并比較不同電感器類(lèi)型的數據表。嘗試找出不同類(lèi)型的電感器如何具有不同的技術(shù)規格以適應其預期應用。

在下一篇文章中，我們將討論為給定電路/應用選擇電感器。