电感器使用与故障判断

1.电感器的功能及特性

电感器是常用的基本电子元件之一,通常简称为“电感”。它曾经与电阻器、电容器一起被称为电工学的三大件。

电感器的特性与电容器的特性相反,它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。电感器对交流电流的阻碍作用叫感抗。电感器的电感量越大,对交流电产生的感抗也越大;通过电感器的交流电频率越高,电感器所呈现的感抗也就越大。

电感器同电容器一样,也是一种储能元件,它能使电能与磁场能相互转换。电感器常与电容器配合在一起工作,在电路中主要用于滤波(阻止交流干扰)、振荡(与电容器组成谐振电路)、波形变换等。另外,还常用电感器的电磁特性制作扼流圈和继电器。

2.电感器的种类

根据电感器的结构、工作频率及用途,电感器的种类见表4-26。常用电感器如图4-41所示。

表4-26 电感器的种类

3.电感器的主要参数

(1)电感量

电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。电感量的大小主要取决于线圈的直径、匝数及有无铁磁心等。通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。电感量与电流大小无关。

图4-41 常用电感器

电感量是线圈本身的固有特性,其基本单位为亨利(H),常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的换算关系为

1H=10³mH=10⁶μH

(2)线圈的品质因数

品质因数也称Q值,是衡量电感器质量(线圈损耗的大小)的主要参数。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。高频线圈的口值通常为50~300。

提高线圈的品质因数Q可以采用以下措施。

1)用多股的绝缘线代替具有同样总截面的单股线,以减少趋肤效应。

2)采用镀银铜线,以减小高频电阻。

3)采用介质损耗小的高频瓷为骨架,以减小介质的损耗。

4)采用磁心。采用磁心虽然增加了磁心损耗,但可以大大减少线圈的匝数,从而减小导线的直流电阻,对提高线圈的Q值有利。

(3)允许偏差

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%～±0.5%;而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高,允许偏差为±10%～±15%。

(4)分布电容

分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小,其稳定性越好。

(5)额定电流

额定电流是指电感器正常工作时,允许通过的最大电流。若工作电流大于额定电流,电感器会因发热而致参数改变,严重时会被烧毁。额定电流也是一个重要的参数,特别是对高频扼流线圈和大功率的谐振线圈。(www.xing528.com)

知识窗

电感器的标注方法

(1)直接标注法

电感器一般都采用直标法,就是将标称电感量用数字直接标注在电感器的外壳上,同时还用字母表示电感器的额定电流、允许偏差。小型固定电感一般均采用这种数字与符号直接表示其参数的方法。

例:电感器外壳上标有C、Ⅱ、470μH,表示电感器的电感量为470μH,最大工作电流为300mA,允许偏差为±10%。

(2)色标法

色环标注在电感器的外壳上,其标注方法同电阻的标注方法一样。第一个色环表示第一位有效数字,第二个色环表示第二位有效数字,第三个色环表示倍乘数,第四个色环表示允许偏差。

例:某电感器的色环依次为蓝、绿、红、银,表明此电感器的电感量为6500μH,允许偏差为±10%。

4.电感器的特性

电感器的特性恰恰与电容的特性相反,它具有阻止交流电通过而让直流电通过的特性。此外,电感器还具有感抗特性、电励磁特性、磁励电特性和线圈中电流不能发生突变特性。电感器的主要特性见表4-27。

表4-27 电感器的主要特性

(续)

应用技巧

万用表检测电感器

(1)指针式万用表检测电感器

1)万用表的挡位旋至“R×10”挡,然后对万用表进行欧姆调零校正。

2)万用表的两支表笔分别接触电感器的两个引脚。此时,即可测得当前电感器的阻值。在正常情况下,应能够测得一个固定的阻值,如图4-42所示。

如果电感器的阻值趋于0Ω,则表明电感器内部存在短路的故障;如果被测电感器的阻值趋于∞,可重新选择最高阻值量程继续检测,若阻值趋于无穷大,则表明被测电感器已损坏。

图4-42 指针式万用表检测滤波电感器

(2)数字万用表检测电感器

将数字万用表调到二极管挡(蜂鸣器挡),把表笔放在两引脚上,看万用表显示器上的数值。对于贴片电感器,此时的读数应为趋近于0,如图4-43所示;若万用表读数偏大或为无穷大则表示电感器损坏。对于电感线圈匝数较多、线径较细的线圈,读数会达到几十甚至几百。

图4-43 数字万用表检测贴片电感器