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电感的结构
电感的结构主要由线圈绕组(Coil/Winding)和磁芯(Core),以及辅助的支撑封装材料组成。
线圈(Winding/Coil)主要起导电作用,目前通用的是铜线和铝线。铜线的导电性能比较好,损耗低,但是价格和重量相对较高。铝线圈的价格和重量低,但是因为导电性能一般而损耗高。传统工艺中,铝线与焊锡的结合不是很稳定,但是在现代工艺中已经得到解决。
磁芯(Core)是由一些比空气的磁导率(Permeability)高的材料组成,把磁场更紧密地约束在电感元件周围,因而增大了电感。实际上好的磁芯是帮助电感将能量更方便的存储在更小的空间中,因此好的磁芯对于电感性能的变化非常重要。
磁芯是指由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物。磁芯的发展经历了由传统的硅钢片(Laminatedsiliconsteel),到铁粉(Ironpowder),铁氧体(Ferrite),铁硅(FeSi),铁镍钼(Kool-Mu/Sendust),非晶合金(amorphousalloy)等变化。选择合适的磁芯,最重要的是考虑不同的B-H曲线和频率特性。特别是,B-H曲线决定了电感的高频损耗,饱和曲线(Saturation)及电感量(Inductance).
磁芯从形状又可以分成,圆柱型(Cylindrical),“C”/“U”型,”E”型,”EI”型,PQ型,环型(Toroidal)等等。
电感的分类
自感与互感
一般来说,电感只有一个绕组线圈,这个时候的电感又称为单相电感(singlephaseinductor),或者自感(self-inductance)自感.它的自感量又称为自感系数。
有些时候电感也会有多个线圈,而线圈之间会影响的时候,就出现了互感。他们之间的感应关系也成为互感系数。
互感有一种特殊的应用叫做共模电感(CommonModeInductor)。共模电感(CommonModeChoke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。理想的共模扼流圈对L(或N)与E之间的共模干扰具有抑制作用,而对L与N之间存在的差模干扰无电感抑制作用。但实际线圈绕制的不完全对称会导致差模漏电感的产生。信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。
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