无绕线贴片电感器主要有叠层型、编织型和薄膜片式三种类型。
叠层型贴片电感器有良好的屏蔽性、烧结密度高、机械强度好;编织型贴片电感器在1MHz条件下,较其他贴片电感器有较大的电感量,可用作功率处理的微型磁性元件;薄膜片式电感器的最大特点是,其内电极集中于同一层面,可使磁场分布集中,能确保装贴后的元件参数没有多大变化,在1000MHz以上呈现良好的频率特性。其实物如图3-24a~c所示。
图3-24 常见贴片电感器实物图
无绕线贴片电感器的最突出特点是尺寸小,有利于元器件的高密度安装。然而,在维修实践中,对贴片电感器进行检测时,需用5倍以上的放大镜辅助观察,且常有非在线和在线两种测量方法。
1.非在线测量
非在线测量主要是在电感器安装前对其电感量的测定。由于贴片电感器的尺寸很小,所以常需在5倍以上放大镜的辅助观察下才能进行电感量的测定,如图3-25所示。
图3-25 贴片电感器非在线检测
贴片电感器有一定的尺寸规格要求,且在特定规格有一定范围的电感量。因此,在生产及维修实践中,判别微小贴片电感器的电感量,可依据电感器的尺寸规格及型号进行确认。
(1)贴片电感器的尺寸规格及电感量范围判断
贴片电感器的尺寸规格是用电感器的长、宽、高尺寸的顺序组合来表示,如图3-26所示。不同尺寸规格,其电感量都有一定的范围,见表3-1。
图3-26 贴片电感器尺寸规格表示方法
注:图中L、W、T、D分别为贴片电感器长、宽、高和电极宽度代码。在应用中,主要用边长代码的实际长度(单位mm)组合来表示电感器的规格,如表中的规格100505,则是L、W、T的尺寸组合,前两位“10”,表示长度为1.0mm;中间两位“05”,表示宽度为0.5mm;后两位“05”表示高度为0.5mm。但在一些实用规格中,常用L、W的尺寸组合,如1608、0603等表示。1608、0603为公制表示法,与其相对应的还有英制表示法,如(0603)、(0201)等,单位是in[1],(0603)中的06表示长度为0.6in,03表示宽度为0.3in。
(2)贴片电感器的规格型号及电感量识别
贴片电感器的规格型号比较繁杂,但它们还是有一定的规律性,如图3-27所示。
因此,依照型号组成的各部分所表示的意义,即可知道不同规格型号贴片电感器的电感量及误差。一些常见的贴片电感器型号及主要参数值见表3-2。
表3-1 贴片电感器的尺寸规格与电感量范围
注:括号内尺寸为英制,单位为in。
图3-27 贴片电感器规格型号举例示意图
表3-2 常见叠层贴片高频电感器型号及主要参数值
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注:1.表中CIH05系列的规格尺寸为1005(0402),1005为公制,长(1.0)×宽(0.5),单位为mm;括号中的0402为英制,单位为in。
2.表中CIH03系列的规格尺寸为0603(0201),CIL21系列的规格尺寸为2012(0805),CIL31系列的规格尺寸为3216(1206),其表示意义同CIH05。
3.规格型号中的后缀字母用于表示误差,C表示±0.2nH,S表示±0.3nH,J表示±5%,K表示±10%,M表示±20%。
2.在线测量
电感器在线测量主要是判断被测电感器是否有开路故障,而不能测定其电感量,因为会受电路中其他元器件的影响。但可通过测量电感器的尺寸规格,对其电感量进行初步判断,如图3-28所示。有关不同尺寸规格的贴片电感器的电感量见表3-1。
在实际生产中,有些贴片电感器的技术资料中,并未给出电感量,而是直接给出阻抗(Ω)和额定电流(mA),见表3-3。因此,可根据公式:
Z=XI=2πfL
换算出
从而间接获得电感量。式中,Z为阻抗;XI为感抗;f为交流电频率(我国为50Hz)。
图3-28 电感器在线检测
表3-3 常见贴片电感器(或磁珠)尺寸规格及阻抗、额定电流参数值
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另外,还可根据自感电动势,即
换算出
求得电感量。式中,ε为自感电动势(可用万用表交流挡测量电感器两端电压近似得出);Δt为时间变化量,可设定为1s;ΔI为1s内的变化电流。有关产品的编号及阻抗值的识别方法如图3-29所示。
图3-29 产品编号及各部分的表示意义
3.测量时的注意事项
在贴片电感器的检测时,由于贴片电感器尺寸规格很小,表笔不易与两端电极准确紧密接触。在非在线检测时很易将被测电感器蹦丢,在线检测时又极易与周围元器件或印制电路混路或碰极,因此,测量时必须十分小心。
1)非在线测量时,应将被测量的电感器放在白纸上,然后用5倍以上放大镜观察,并缓慢将两表笔尖靠在被测电感器的两端电极,逐渐靠实后,迅速读出电感值。测量时严防蹦丢电感器。
2)在线测量时,要先用5倍以上放大镜仔细观察被测贴片电感器两端电极与周围元器件及印制电路的接触情况或间隔距离,严防检测时因表笔尖较粗而造成短路或碰极事故。
3)在线测量时,为防止因表笔尖过粗而引起的短路或碰极事故,可在表笔尖上套接一个较细的针头,然后再进行测量。
4)在估测电感量,需要测量贴片电感器的端电压时,要先选择10V交流挡,然后再根据初测情况逐渐选出合适的挡位,以免测量时因电压较高和挡位较低而出现击打万用表指针的现象(严重时会将指针打弯)。
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