三、功率電感器1功率電感器的作用功率電感器一般用于電源處,能承受較大電流。電源電路中的電感器的主要用途有“變換電壓用”以及“扼流用”,并被用于各種電子設備中。2功率電感器的應用功率電感器大量應用于通訊、醫療保健、工業、家電以及汽車電子等領域,特別是汽車電子中的汽車信息娛樂設備,動力傳輸/安全設備等。近幾年來,新能源汽車不斷得到發展,包括混合動力汽車(HEV)、增程式混合動力汽車(PHEV)、純電動汽車(EV)以及燃料電池車(FCV)等,在這些新能源汽車中,需要使用到不同電壓等級的電源系統。DC/DC變換器成為新能源汽車設計開發不可或缺的關鍵部件,而功率電感是DC/DC變換器不可或缺的器件,可以提供大電流,高電感,其通過積累并釋放能量來保持連續的電流。3不同功率電感器的比較以村田公司生產的功率電感器為例,從產品工藝上可分為繞線電感和疊層電感,從材料上可分為金屬合金粉(一體成型)電感和鐵氧體電感。與鐵氧體電感相比,金屬合金電感有以下特點:1)具有很高的磁飽和特性當電流急劇增加時,金屬合金電感的感值衰減比較緩慢,避免了鐵氧體電感的感值快速衰減造成的短路及誤操作的風險。同時,針對溫度的變化。35. 電感器的有效使用可以減少電路的損耗和噪音。天津插件電感器代加工
5、屏蔽罩為避免有些電感器在工作時產生的磁場影響其它電路及元器件正常工作,就為其增加了金屬屏幕罩(例如半導體收音機的振蕩線圈等)。采用屏蔽罩的電感器,會增加線圈的損耗,使Q值降低。6、封裝材料有些電感器(如色碼電感器、色環電感器等)繞制好后,用封裝材料將線圈和磁心等密封起來。封裝材料采用塑料或環氧樹脂等。銅線圈電感是導線內通過交流電流時,在導線的內部周圍產生交變磁通,導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。當電感中通過直流電流時,其周圍只呈現固定的磁力線,不隨時間而變化;銅線圈可是當在線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現出隨時間而變化的磁力線。根據法拉第電磁感應定律—磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產生感應電勢,此感應電勢相當于一個“新電源”。當形成閉合回路時,此感應電勢就要產生感應電流。由楞次定律知道感應電流所產生的磁力線總量要力圖阻止磁力線的變化的。磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學中的慣性相類似的特性,在電學上取名為“自感應”,通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間,會發生火花。天津插件電感器代加工6. 電感器通常由骨架和線圈組成。
電感器在電子制作中雖然使用得不是很多,但它們在電路中同樣重要。我們認為電感器和電容器一樣,也是一種儲能元件,它能把電能轉變為磁場能,并在磁場中儲存能量。電感器用符號l表示,它的基本單位是亨利(h),常用毫亨(mh)為單位。它經常和電容器一起工作,構成lc濾波器、lc振蕩器等。另外,人們還利用電感的特性,制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。電感器的特性恰恰與電容的特性相反,它具有阻止交流電通過而讓直流電通過的特性。小小的收音機上就有不少電感線圈,幾乎都是用漆包線繞成的空心線圈或在骨架磁芯、鐵芯上繞制而成的。有天線線圈(它是用漆包線在磁棒上繞制而成的)、中頻變壓器(俗稱中周)、輸入輸出變壓器等等。實物圖和電路符號見圖變壓器是由鐵芯和繞在絕緣骨架上的銅線圈線構成的。絕緣銅線繞在塑料骨架上,每個骨架需繞制輸入和輸出兩組線圈。線圈中間用絕緣紙隔離。繞好后將許多鐵芯薄片插在塑料骨架的中間。這樣就能夠使線圈的電感量增大。變壓器利用電磁感應原理從它的一個繞組向另兒個繞組傳輸電能量。變壓器在電路中具有重要的功能:耦合交流信號而阻隔直流信號,并可以改變輸入輸出的電壓比;利用變壓器使電路兩端的阻抗得到良好匹配。
接近開關是一種無需與運動部件進行機械直接接觸而可以操作的位置開關,當物體接近開關的感應面到動作距離時,不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關動作,從而驅動直流電器或給計算機(plc)裝置提供控制指令。接近開關是種開關型傳感器(即無觸點開關),它既有行程開關、微動開關的特性,同時具有傳感性能,且動作可靠,性能穩定,頻率響應快,應用壽命長,抗干擾能力強等、并具有防水、防震、耐腐蝕等特點。產品有電感式、電容式、霍爾式、交、直流型。變流器是使電源系統的電壓、頻率、相數和其他電量或特性發生變化的電器設備。工控機(IndustrialPersonalComputer,IPC)即工業控制計算機,是一種采用總線結構,對生產過程及機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工具總稱。工控機具有重要的計算機屬性和特征,如具有計算機CPU、硬盤、內存、外設及接口,并有操作系統、控制網絡和協議、計算能力、友好的人機界面。工控行業的產品和技術非常特殊,屬于中間產品,是為其他各行業提供可靠、嵌入式、智能化的工業計算機。工業顯示器就是應用在工業控制過程或設備的顯示器。它與民用或商用的顯示器的主要區別是外殼設計一般采用全鋼設計。7. 電感器的骨架通常由磁性材料制成,如鐵芯。
一個電感線圈的磁場變化將影響另一個電感線圈,這種影響就是互感。互感的大小取決于電感線圈的自感與兩個電感線圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。電感器常見種類編輯電感可由電導材料盤繞磁芯制成,典型的如銅線,也可把磁芯去掉或者用鐵磁性材料代替。比空氣的磁導率高的芯材料可以把磁場更緊密的約束在電感元件周圍,因而增大了電感。電感有很多種,大多以外層瓷釉線圈(enamelcoatedwire)環繞鐵氧體(ferrite)線軸制成,而有些防護電感把線圈完全置于鐵氧體內。一些電感元件的芯可以調節。由此可以改變電感大小。小電感能直接蝕刻在PCB板上,用一種鋪設螺旋軌跡的方法。小值電感也可用以制造晶體管同樣的工藝制造在集成電路中。在這些應用中,鋁互連線被經常用做傳導材料。不管用何種方法,基于實際的約束應用比較多的還是一種叫做“旋轉子”的電路,它用一個電容和主動元件表現出與電感元件相同的特性。用于隔高頻的電感元件經常用一根穿過磁柱或磁珠的金屬絲構成。電感器小型電感器小型固定電感器通常是用漆包線在磁芯上直接繞制而成,主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中,它有密封式和非密封式兩種封裝形式。30. 電感器的發展和創新不斷推動著現代科技的進步。天津插件電感器代加工
27. 電感器還可以用于計算機電源和逆變器等設備中的能量轉換。天津插件電感器代加工
差模電感器實物照片和結構示意圖,顯然它與共模電感器不同。差模電感器實物照片和結構示意圖差模電感器磁芯材料有三種。鐵硅鋁磁粉芯的單位體積成本低,因此適合制作民用差模電感器,鐵鎳50和鐵鎳鉬磁粉芯的價格遠遠高于鐵硅鋁磁粉芯,更適合一些對體積和性能要求高的場合。如圖6-28所示是差模電感器電路,差模電感器Ll、L2與X電容串聯構成回路,因為Ll、L2對差模高頻干擾的感抗大,而X電容Cl對高頻干擾的容抗小,這樣將差模干擾噪聲濾除,使其不能加到后面的電路中,以達到抑制差模高頻干擾噪聲的目的。如圖6-29所示是開關電源電路板中差模電感器和共模電感器位置示意圖,利用這兩種不同的外形特征可以方便地區分它們。另外,一些開關電源中利用共模電感器漏感來代替差模電感器,這時在開關電源電路板上就見不到差模電感器。天津插件電感器代加工