电感的作⽤及⽤途及经验计算公式
北京市卫生局招待所
电感器（电感线圈）和变压器均是⽤绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制⽽成的电磁感应元件，也是电⼦电路中常⽤的元器件之⼀，相关产品如共膜滤波器等。⼀、⾃感与互感
（⼀）⾃感
当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产⽣磁场。当线圈中电流发⽣变化时，其周围的磁场也产⽣相应的变化，此变化的磁场可使线圈⾃⾝产⽣感应电动势（电动势⽤以表⽰有源元件理想电源的端电压），这就是⾃感。
（⼆）互感
两个电感线圈相互靠近时，⼀个电感线圈的磁场变化将影响另⼀个电感线圈，这种影响就是互感。互感的⼤⼩取决于电感线圈的⾃感与两个电感线圈耦合的程度。
⼆、电感器的作⽤与电路图形符号
（⼀）电感器的电路图形符号
电感器是⽤漆包线、纱包线或塑⽪线等在绝缘⾻架或磁⼼、铁⼼上绕制成的⼀组串联的同轴线匝，它在电路中⽤字母"L"表⽰，图6-1是其电路图形符号。
（⼆）电感器的作⽤
电感器的主要作⽤是对交流信号进⾏隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。
三、变压器的作⽤及电路图形符号
（⼀）变压器的电路图形符号
变压器是利⽤电感器的电磁感应原理制成的部件。在电路中⽤字母"T"（旧标准为"B"）表⽰，其电路图形符号如图6-12所⽰。
（⼆）变压器的作⽤
变压器是利⽤其⼀次（初级）、⼆次（次级）绕组之间圈数（匝数）⽐的不同来改变电压⽐或电流⽐，实现电能或信号的传输与分配。其主要有降低交流电压、提升交流电压、信号耦合、变换阻抗、隔离等作⽤。
（⼀）电感器的结构与特点
电感器⼀般由⾻架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁⼼或铁⼼等组成。
1．⾻架⾻架泛指绕制线圈的⽀架。⼀些体积较⼤的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），⼤多数是将漆包线（或纱包线）环绕在⾻架上，再将磁⼼或铜⼼、铁⼼等装⼊⾻架的内腔，以提⾼其电感量。
⾻架通常是采⽤塑料、胶⽊、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。
⼩型电感器（例如⾊码电感器）⼀般不使⽤⾻架，⽽是直接将漆包线绕在磁⼼上。
空⼼电感器（也称脱胎线圈或空⼼线圈，多⽤于⾼频电路中）不⽤磁⼼、⾻架和屏蔽罩等，⽽是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈各圈之间拉开⼀定距离。
2．绕组绕组是指具有规定功能的⼀组线圈，它是电感器的基本组成部分。
绕组有单层和多层之分。单层绕组⼜有密绕（绕制时导线⼀圈挨⼀圈）和间绕（绕制时每圈导线之间均隔⼀定的距离）两种形式；多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种，如图6-5所⽰。
3．磁⼼与磁棒磁⼼与磁棒⼀般采⽤镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料，它有"⼯"字形、柱形、帽形、"E"形、罐形等多种形状，如图6-6所⽰。
4．铁⼼铁⼼材料主要有硅钢⽚、坡莫合⾦等，其外形多为"E"型。
5．屏蔽罩为避免有些电感器在⼯作时产⽣的磁场影响其它电路及元器件正常⼯作，就为其增加了⾦属屏幕罩（例如半导体收⾳机的振荡线圈等）。采⽤屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，使Q值降低。
6．封装材料有些电感器（如⾊码电感器、⾊环电感器等）绕制好后，⽤封装材料将线
圈和磁⼼等密封起来。封装材料采⽤塑料或环氧树脂等。
美国第一女婿库什纳（⼆）⼩型固定电感器
⼩型固定电感器通常是⽤漆包线在磁⼼上直接绕制⽽成，主要⽤在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中，它有密封式和⾮密封式两种封装形式，两种形式⼜都有⽴式和卧式两种外形结构，如图6-7所⽰。
1．⽴式密封固定电感器⽴式密封固定电感器采⽤同向型引脚，国产有LG和LG2等系列电感器，进⼝的有捷⽐信⾼频电感和捷⽐信功率电感器等，国产电感量范围为0.1~2200µH （直标在外壳上），额定⼯作电流为0.05~1.6A，误差范围为
±5%~±10%，进⼝的电感量，电流量范围更⼤，误差则更⼩。进⼝有TDK系列⾊码电感器，其电感量⽤⾊点标在电感器表⾯。
2．卧式密封固定电感器卧式密封固定电感器采⽤轴向型引脚，国产有LG1、LGA、LGX 等系列。
LG1系列电感器的电感量范围为0.1~22000µH（直标在外壳上），额定⼯作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%。LGA系列电感器采⽤超⼩型结构，外形与1/2W⾊环电阻器相似，其电感量范围为0.22~100µH（⽤⾊环标在外壳上），额定电流为0.09~0.4A。
LGX系列⾊码电感器也为⼩型封装结构，其电感量范围为0.1~10000µH，额客电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。
（三）可调电感器
常⽤的可调电感器有半导体收⾳机⽤振荡线圈、电视机⽤⾏振荡线圈、⾏线性线圈、中频陷波线圈、⾳响⽤频率补偿线圈、阻波线圈等，如图6-8所⽰。
1．半导体收⾳机⽤振荡线圈此振荡线圈在半导体收⾳机中与可变电容器等组成本机振荡电路，⽤来产⽣⼀个输⼊调谐电路接收的电台信号⾼出465kHz的本振信号。其外部为⾦属屏蔽罩，内部由尼龙衬架、⼯字形磁⼼、磁帽及引脚座等构成，在⼯字磁⼼上有⽤⾼强度漆包线绕制的绕组。磁帽装在屏蔽罩内的尼龙架上，可以上下旋转动，通过改变它与线圈的距离来改变线圈的电感量。电视机中频陷波线圈的内部结构与振荡线圈相似，只是磁帽可调磁⼼。
2．电视机⽤⾏振荡线圈⾏振荡线圈⽤在早期的⿊⽩电视机中，它与外围的阻容元件及⾏振荡晶体管等组成⾃激振荡电路（三点式振荡器或间歇振荡器、多谐振荡器），⽤来产⽣频率为15625HZ的的矩形脉冲电压信号。该线圈的磁⼼中⼼有⽅孔，⾏同步调节旋钮直接插⼊⽅孔内，旋动⾏同步调节旋钮，即可改变磁⼼与线圈之间的相对距离，从⽽改变线圈的电感量，使⾏振荡频率保持为15625HZ，与⾃动频率控制电路（AFC）送⼊的⾏同步脉冲产⽣同步振荡。
3．⾏线性线圈⾏线性线圈是⼀种⾮线性磁饱和电感线圈（其电感量随⽺电流的增⼤⽽减⼩），它⼀般串联在⾏偏转线圈回路中，利⽤其磁饱和特性来补偿图像的线性畸变。
⾏线性线圈是⽤漆包线在"⼯"字型铁氧体⾼频磁⼼或铁氧体磁棒上绕制⽽成，线圈的旁边装有可调节的永久磁铁。通过改变永久磁铁与线圈的相对位置来改变线圈电感量的⼤⼩，从⽽达到线性补偿的⽬的。
（四）偏转线圈
偏转线圈是电视机显像管的附属部件，它包括⾏偏转线圈和场偏转线圈，均套在显像管的管颈（锥体部位）上，⽤来控制电⼦束的扫描运动⽅向。⾏偏转线圈控制电⼦束作⽔平⽅向扫描，场偏转线圈控制电⼦束作垂直⽅向扫描。图6-9是偏转线圈的外形及结构。
（五）阻流电感器
阻流电感器是指在电路中⽤以阻塞交流电流通路的电感线圈，它分为⾼频阻流线圈和低
频阻流线圈。
1．⾼频阻流线圈⾼频阻流线圈也称⾼频扼流线圈，它⽤来阻⽌⾼频交流电流通过。
⾼频阻流线圈⼯作在⾼频电路中，多⽤采空⼼或铁氧体⾼频磁⼼，⾻架⽤陶瓷材料或塑料制成，线圈采⽤蜂房式分段绕制或多层平绕分段绕制如图6-10所⽰。
2．低频阻流线圈低频阻流线圈也称低频扼流圈，它应⽤于电流电路、⾳频电路或场输出等电路，其作⽤是阻⽌低频交流电流通过。 通常，将⽤在⾳频电路中的低频阻流线圈称为⾳频阻流圈，将⽤在场输出电路中的低频阻流线圈称为场阻流圈，将⽤在电流滤波电路中的低频阻流线圈称为滤波阻流圈。
低频阻流圈⼀般采⽤"E"形硅钢⽚铁⼼（俗称矽钢⽚铁⼼）、坡莫合⾦铁⼼或铁淦氧磁⼼。为防⽌通过较⼤直流电流引起磁饱
和，安装时在铁⼼中要留有适当空隙。图6-11是低频阻流线圈的外地⼈形与结构。
（⼆）、变压器的结构与特点
（⼀）变压器的结构
变压器⼀般由导电材料、磁性材料和绝缘材料三部分组成。
1．导电材料变压器的导电材料主要是各种上强度较⾼的漆包线，只有在调谐⽤⾼频变压器中使⽤纱包线。
2．磁性材料电源变压器和低频变压器中使⽤的磁性材料以硅钢⽚为主。中频变压器、脉冲变压器、振荡变压器等使⽤的磁性材料以铁氧体磁材为主。
3．绝缘材料变压器的绝缘材料除⾻架外，还有层间绝缘材料及浸渍材料（绝缘漆）等。
（⼆）电源变压器
电源变压器的主要⽤⽤是升压（提升交流电压）或降压（降低交流电压），升压变压器的⼀次（初级）绕组较⼆次（次级）绕组的圈数（匝数）少，⽽降压变压器的⼀次绕组较⼆次绕组的圈数多。稳压电源和各种家电产品中使⽤的变压器均属于降压电源变压器。
电源变压器有"E"型电源变压器、"C"型电源变压器和环境污染型电源变压器之分。
1．"E"型电源变压器"E"型电源变压器的铁⼼是⽤硅钢⽚交叠⽽成。其缺点是磁路中的⽓隙较⼤，效率较低，⼯作时电噪声较⼤。优点是成体低廉。
2．"C"型电源变压器"C"型电源变压器的铁⼼是由两块形状相同的"C"型铁⼼（由冷轧硅钢带制成）对⼿地⽽成，与"E"型电源变压器相⽐，其磁路中⽓隙较⼩，性能有所提⾼。
3．环型电源变压器环型电源变压器的铁⼼是由冷轧硅钢带卷绕⽽成，磁路中⽆⽓隙，漏磁极⼩，⼯作时电噪声较⼩。
图6-14是电源变压器的外形。
（三）低频变压器
低频变压器⽤来传磅信号电压和信号功率，还可实现电路之间的阻抗匹配，对直流电具有隔离作⽤。它分为级间耦合变压器、输⼊变压器和输出变压器，外形均于电源变压器相似。
1．极间耦合变压器级间耦合变压器⽤在两级⾳频放⼤电路之间，作为耦合元件，将前级放⼤电路的输出信号传送⾄后⼀级，并作适当的阻抗变换。
2．输⼊变压器在早期的半导体收⾳机中，⾳频推动级和功率放⼤级之间使⽤的变压器为输⼊变压器，起信号耦合、传输作⽤，也称为推动变压器。
仿生
输⼊变压器有单端输⼊式和推挽输⼊式。若推动电路为单端电路，则输⼊变压器也为单端输⼊式变压器；若推动电路为推挽电路，则输⼊变压器也为推挽输⼊式变压器。
3．输出变压器输出变压器接在功率放⼤器的输出电路与扬声器之间，主要起信号传输和阻抗匹配的作⽤。
输出变压器也分为单端输出变压器和推挽输出变压器两种。
（四）⾼频变压器
常⽤的⾼频变压器有⿊⽩电视机中的天线阻抗变换器和半导体收⾳机中的天线线圈等。
1．阻抗变换器⿊⽩电视机上使⽤的天线阻抗变换器是⽤双根塑⽪绝缘导线（塑胶线）并绕在具有⾼导磁率的双孔磁⼼上构成的，其外形，电路图形符号及等效电路见图6-15。
阻抗变换器两绕组的圈数虽相同，但因其输⼊端是两个线圈串联，阻抗增⼤⼀倍；⽽输出端是两个线圈并联，阻抗减⼩⼀半。所以，其总的阻抗变换⽐为4∶1（将300Ω平衡输⼊信号变换为75Ω不平衡输出信号）。
2．天线线圈收⾳机的天线线圈也称磁性天线，它是由两相邻⽽⼜相互独⽴的⼀次（初级）、⼆次（次级）绕组套在同⼀磁棒上构成的，如图6-16所⽰。
磁棒有圆形长⽅形两种外形。
中波磁棒采⽤锰锌铁氧体材料，其晶粒呈⿊⾊；短波磁棒采⽤镍锌铁氧体材料，其晶粒呈棕⾊。
线圈⼀般⽤多股或单股纱包线绕制在略粗于磁棒的绝缘纸管上，绕好后再套在磁棒上。
（五）中频变压器
1．中频变压器的结构中频变压器俗称"中周"，应⽤在收⾳机或⿊⽩电视机中。
中频变压器属于可调磁⼼变压器，外形与收⾳机的振荡线圈相似，它也由屏蔽外壳、磁帽（或磁⼼）、尼龙⽀架、"⼯"字磁⼼、引脚架等组成，如图6-17所⽰。
2．中频变压器的作⽤中频变压器是半导体收⾳机和⿊⽩电视机中的主要选频元件，在电路中起信号耦合和选频等作⽤，调节其磁⼼，改变线圈的电感量，即可改变中频信号的灵敏度选择性及通频带。
收⾳机中的中频变压器分为调频⽤中频变压器和调幅⽤中频变压器，⿊⽩电视机中的中频变压器分为图像部分中频变压器和伴⾳部分中频变压器。不同规格、不同型号的中频变压器不能直接互换使⽤。
（六）脉冲变压器
脉冲变压器⽤于各种脉冲电路中，其⼯作电压、电流等均为⾮正弦脉冲波。常⽤的脉冲变压器有电视机的⾏输出变压器、⾏推动变压器、开关变压器、电⼦点⽕器的脉冲变压器、臭氧发⽣器的脉冲变压器等。
1．⾏输出变压器⾏输出变压器简称FBT或⾏回扫变压器，是电视机中的主要部件，它属于升压式变压器，⽤来产⽣显像管所需的各种上⼯作电压（例如阳极⾼压、加速极电压、聚焦极电压等），有的电视机中⾏输出变压器还为整机其它电路提供⼯作电压。
⿊⽩电视机⽤⾏输出变压器⼀般由"U"型磁⼼、低压线圈、⾼压线圈、外壳、⾼压整流硅堆、⾼压线、⾼压帽、灌封材料、引脚等组成，它⼜分为分⽴式（⾮密封式、⾼压线圈和⾼压硅堆可以取下）和⼀体化式（全密封式）两种结构，图6-18是⿊⽩电视机⾏输出变压器的外形。
彩⾊电视机⽤⾏输出变压器在⼀体化⿊⽩电视机⾏输出变压器的基础上增加了聚焦电位器、加速极电压调节电位器、聚焦电源线、加速极供电线及分压电路，图6-19是彩⾊电视机⾏输出变压器的结构和内部电路。
2．⾏推动变压器⾏推动变压器也称⾏激励变压器，它接在⾏推动电路与⾏输出电路之间，起信号耦合、阻抗变换、隔离及缓冲等作⽤，控制着⾏输出管的⼯作状态。
⾏推动变压器由"E"型铁⼼（或磁⼼）⾻架及⼀次（初级）、⼆次（次级）绕组等构成，图6-20是其外形。
3．开关变压器彩⾊电视机开关稳压电源电路中使⽤的开关变压器，属于脉冲电路⽤振荡变压器。其主要作⽤是向负载电路提供能量（即为整机各电路提供⼯作电压），实现输⼊、输出电路之间的隔离。
开关变压器采⽤"EI"型或"EE"型、"EC"型等⾼导磁率磁⼼，其⼀次（初级）绕组为储能
绕组，⽤来向开关管集电极供电。⾃激式开关电源的开关变压器⼀次绕组还包含正反馈绕组或取样绕组，⽤来提供正反馈电压或取样电压。它激式开关电源的开关变压器⼀次绕组还包含⾃馈电绕组，⽤来开关振荡集成电路提供⼯作电压。开关变压器⼆次（次级）侧有多组电能释放绕组，可产⽣多路脉冲电压，经整流、滤波后供给电视机各有关电路。图6-21是开关变压器的外形及电路图形符号。
（七）⾃耦变压器
⾃耦变压器的绕组为有抽头的⼀组线圈，其输⼊端和输出端之间有电的直接联系，不能隔离为两个独⽴部分。当输⼊端同时有直流电和交流电通过时，输出端⽆法将直流成分滤除⽽单独输出交流电（即不具备隔直流作⽤）。
图6-22是⾃耦变压器的两种连接线路。
（⼋）隔离变压器
隔离变压器的主要作⽤是隔离电源、切断⼲扰源的耦合通路和传输通道，其⼀次、⼆次绕组的匝数⽐（即变压⽐）等于1。
它分为电源隔离变压器和⼲扰隔离变压器。
1．源隔离变压器电源隔离变压器是具有"安全隔离"作⽤的1∶1电源变压器，⼀般作为彩⾊电视机的维修设备。
彩⾊电视机的底板多数是"带电有"，在维修时若将彩⾊电视机与220V交流电源之间接⼊⼀只隔离变压器后，彩⾊电视机即呈"悬浮"供电状态。当⼈体偶尔触及隔离变压⼆次侧（次级）的任⼀端时，均不会发⽣触电事故（⼈体不能同时触及隔离变压器⼆次测的两个接线端，否则会形成闭合回路，发⽣触电事故）。
2．⼲扰隔离变压器⼲扰隔离变压器是具有噪声⼲扰抑制作⽤的变压器，它可以使两个有联系的电路相互独⽴，不能形成回路，从⽽有效地切断⼲扰信号的通路，使⼲扰信号⽆法从⼀个电路进⼊另⼀个电路。
（九）振荡变压器
有些仪器仪表和电⼦控制设备上⽤于正弦波电路中的振荡变压器与脉冲电路中使⽤的振荡变压器不同，其主要作⽤是电压器变换和阻抗变换，两者不能互换使⽤。
（⼗）恒压变压器
恒压变压器是根据铁磁谐振原理制成的⼀种交流稳压变压器，它具有稳压、抗⼲扰和⾃动短路保护等功能。当输⼊电压（电⽹电压）在-20%～+10%范围内变化时，其输出电压的变化不超过±1%。即使恒压变压器输出输端出现短路故障时，在30min内也不会出现任何损坏。
恒压变压器在使⽤时，只要接上整流桥堆和滤波电容，即可构成直流稳压电源，可省去其余的稳压电路。
四、电感器的种类
（⼀）按结构分类
电感器按其结构的不同可分为线绕式电感器和⾮线绕式电感器（多层⽚状、印刷电感等），还可分为固定式电感器和可调式电感器。
按贴装⽅式分：有贴⽚式电感器，插件式电感器。同时对电感器有外部屏蔽的成为屏蔽电感器，线圈裸露的⼀般称为⾮屏蔽电感器。贴⽚电感插件电感
固定式电感器⼜分为空⼼电⼦表感器、磁⼼电感器、铁⼼电感器等，根据其结构外形和引脚⽅式还可分为⽴式同向引脚电感器、卧式轴向引脚电感器、⼤中型电感器、⼩巧玲珑型电感器和⽚状电感器等。
可调式电感器⼜分为磁⼼可调电感器、铜⼼可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。
图6-2是⼏种电感器的电路图形符号。
（⼆）按⼯作频率分类
宿州学院学报电感按⼯作频率可分为⾼频电感器、中频电感器和低频电感器。⾼频电感器技术上差距较⼤，许多⼚商的产品不成熟，常⽤⽐较可信的主要是捷⽐信⾼频电感。
空⼼电感器、磁⼼电感器和铜⼼电感器⼀般为中频或⾼频电感器，⽽铁⼼电感器多数为低频电感器。
（三）按⽤途分类
电感器按⽤途可分为振荡电感器、校正电感器、显像管偏转电感器、阻流电感器、滤波电感器、隔离电感器、被偿电感器，同时对需要通过⼤电流等情况会使⽤到捷⽐信功率电感器。
振荡电感器⼜分为电视机⾏振荡线圈、东西枕形校正线圈等。
第一朵杏花教学设计显像管偏转电感器分为⾏偏转线圈和场偏转线圈。
阻流电感器（也称阻流圈）分为⾼频阻流圈、低频阻流圈、电⼦镇流器⽤阻流圈、电视机⾏频阻流圈和电视机场频阻流圈等。
滤波电感器分为电源（⼯频）滤波电感器和⾼频滤波电感器等。
变压器的种类
变压器可以根据其⼯作频率、⽤途及铁⼼形状等进⾏分类。
（⼀）按⼯作频率分类
变压器按⼯作频率可分为⾼频变压器、中频变压器和低频变压器。
（⼆）按⽤途分类
变压器按其⽤途可分为电源变压器、⾳频变压器、脉冲变压器、恒压变压器、耦合变压器、⾃耦变压器、隔离变压器等多种。
丙烷脱氢制丙烯
（三）按铁⼼（或磁⼼）形状分类
变压器按铁⼼（磁⼼）形状可分为"E"型变压器、"C"型变压器和环型变压器。
图6-13是变压器的分类
五、电感器的主要参数：
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