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RLC电阻电容电感基础知识——电感篇

电感

值大小

电用于电路中的电感L单位:亨利(H),千进制。 符号:L、FB、TF、B、BD、CHOK、COK。

1亨(H)= 1000毫亨(mH) 1毫亨(mH)= 1000微亨(uH)

符号

在这里插入图片描述 添加磁铁或铁芯会增加电感。 在这里插入图片描述

分类

1、 空心线圈。 2、 用于电力变压器、扼流圈等。 3、等。

等效电路

电感线圈由铜线缠绕,等效电路如图所示。 在这里插入图片描述 寄生电阻RS,包括绕线电阻、引脚串联电阻和磁芯损耗电阻,其中绕线电阻与线径、长度和铜线电阻率有关;引脚电阻与引线长度和厚度有关;磁芯损耗电阻与磁芯材料特性有关。显然,磁芯损耗电阻也与工作频率有关.寄生电容C主要是绕线圈与圈之间的杂散电容(为PF等级),与绕线工艺有关。 等效导纳 在这里插入图片描述 显然: (1)当角频率ω(频率f)小时,电感. (2)当角频率ω等于ω0时,导纳Y虚部为0,呈电阻性,即共振。Y虚拟部分为0,共振角频率可以找到ω0 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 (3)当角频率ω>ω0时,呈容性。 实际线圈电抗Z特性及理想电感L差别很大.当频率f接近f0寄生电容器C的影响 不能忽略.当频率f=f0当频率f>f0当呈容性丧失电感特性时。因此,为了使线圈接近电路中理想的电感特性,最高工作频率f一般取1/2f0 在这里插入图片描述 例如,线圈电感1=10mH,寄生电阻Rs,=100Q,寄生电容C=2pF,则共振频率f0=1/(2π根号LC)=1.126MHZ,Q=ω0L/RS≈71 在滤波电路中,电感线圈引线不宜长,引线寄生电感对滤波有益,但引线寄生电阻会消耗额外功率。

特性

1.能量转换、转移和储存:电感也是一种储能元件。它可以将电能转化为磁能储存,也可以将磁能转化为电能释放。(我们目前使用的电感有2种:电感线圈和贴片电感) 2.低频阻高频:频率越低,电感产生的感抗越小,容易通过。频率越高,电感产生的感抗越大,障碍越强。 3.扼流:当电感线圈的电流发生变化时,电感线圈会产生感应电势,总是阻碍电流的变化。 A、如果电流通过电感通过增长趋势,电感会产生上下负感应电势,阻碍电流的增长。 B、如果电流通过电感减小,电感会产生上负下正的感应电势,阻碍电流减弱。 因此,电感具有恒定的作用。

补充说明: 第二点,简单来说, 因此,我们称这种电流与线圈的相互作用为电感抗,即电路中的电感。

作用

1、滤波 2、振荡 3、延迟 4、陷波 5、储能 形象说法:通直流,阻交流;能量转换、能量转移;能量储存(间接储存)

检测

常见故障:电阻值增大、断路。 好坏判断:1。万用表拨入蜂鸣档,测量电感二端,无论正负极,蜂鸣器响。(补充说明: 数字万用表0.在03以下,电阻值绝对为0。.03以上,有的会发出蜂鸣声,但电阻值不是绝对0。 2.注意电感的准确值,符合电路要求是好的。

参数

电感的主要参数包括电感量、允许偏差、质量因数、分布电容和额定电流。

相关概念

电感抗 XL=2πfL,L对于电感的电感,感抗对交流信号的阻塞类似于电阻对信号的阻塞; 当线圈中的电流通过时,线圈周围会产生磁场。当线圈中的电流发生变化时,周围的磁场也会发生相应的变化。这种变化的磁场可以使线圈本身产生感应电势(感应电势)(电势用于表示有源元件理想电源的端电压),即感应。 当两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化会影响另一个电感线圈,即互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈的耦合程度。使用此原理制成的元件称为互感器。

典型电路

LC滤波电路

相当于在原滤波电容电路中增加电感。 在直流等效电路中,电感呈现通路产生的压降很小,对直流信号的影响优于电阻;在交流等效电路中,电感具有较大的阻抗性,因此其分压电路对交流信号的衰减较好; LC滤波器一般由滤波电容器、电抗器和电阻器组成,与谐波源并联。除了滤波,它还考虑了无功补偿的需要。 LC滤波器按功能分为LC低通滤波器,LC带滤波器,LC高通滤波器,LC全通滤波器,LC带阻滤波器。 在电子线路中,电感线圈通过电感抗公式对交流有限流XL=2πfL 可见,电感L越大,频率f感应阻力越高,感应阻力越大。因此,电感线圈具有低频、高频阻力的作用,这是电感滤波的原理。 在这里插入图片描述

RLC谐振电路

分RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路

谐振条件:即为X=WL-1/WC=0。 解释:电感L和电容C串联谐振电路称为串联谐振电路。R对于电路的总电阻,即R=RL RC,RL和RC电感元件和电容元件的电阻;Us 是电压源电压,ω电源角频率X=WL-1/WC。故得Z模和幅角分别为当X=WL-1/WC=0时,即有φ=0,即XL与XC相同。

现象:谐振现象是电流增加和电压降低,离谐振中心越近,电流表电压表电源表转动变化迅速,但与短路的区别不是零序量。 在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 串联谐振具有纯电阻、电源、电压和电流相同的特点X等于0,阻抗Z等于电阻R,此时,电路抗最小,电流最大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称为电压谐振。 并联谐振:在电阻、电容、电感并联电路中,电路端电压与总电流相同,称为并联谐振,其特点是:并联谐振是完全补偿,电源不需要提供无功功率,只提供电阻所需的有功功率,谐振,电路总电流最小,支路电流往往大于电路总电流,因为此,并联谐振也叫电流谐振。

1、负载电路 串联谐振:对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。 并联谐振:对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。

2、输出电压 串联谐振:输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波。 并联谐振:输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波。

3、换流方向 串联谐振:换流是在晶闸管上电流过零以后进行。 并联谐振:换流是在谐振电容器上电压过零以前进行。

4、供电类型 串联谐振:恒压源供电,为避免谐振的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证电源先关断,后开通。 并联谐振:恒流源供电,为避免滤波电抗Ld上产生大的感生电势,电流必须连续。

5、工作频率 串联谐振:工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。 并联谐振:可自动调谐扫描频率,也可以手动寻找。

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