自制電感線圈——相關(guān)知識(shí)講解

1、自制電感線圈相關(guān)知識(shí)講解 絕大多數(shù)的電子元器件，如電阻器、電容器。揚(yáng)聲器等，都是生產(chǎn)部門根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和系列進(jìn)行生產(chǎn)的成品供選用。而電感線圈只有一部分如阻流圈、低頻阻流圈，振蕩線圈和LG固定電感線圈等是按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，絕大多數(shù)的電感線圈是非標(biāo)準(zhǔn)件，往往要根據(jù)實(shí)際的需要，自行制作。由于電感線圈的應(yīng)用極為廣泛，如LC濾波電路、調(diào)諧放大電路、振蕩電路、均衡電路、去耦電路等等都會(huì)用到電感線圈。要想正確地用好線圈，還是一件較復(fù)雜的事情。1電感線圈的串、并聯(lián)每一只電感線圈都具有一定的電感量。如果將兩只或兩只以上的電感線圈串聯(lián)起來(lái)總電感量是增大的，串聯(lián)后的總電感量為：L串 = L1+L2+L3+

2、L4線圈并聯(lián)起來(lái)以后總電感量是減小的，并聯(lián)后的總電感量為：L并 = 1/(1/L1+1/L2+1/L3+1/L4+)上述的計(jì)算公式，是針對(duì)每只線圈的磁場(chǎng)各自隔離而不相接觸的情況，如果磁場(chǎng)彼此發(fā)生接觸，就要另作考慮了。2電感線圈的檢測(cè)在選擇和使用電感線圈時(shí)，首先要想到線圈的檢查測(cè)量，而后去判斷線圈的質(zhì)量好壞和優(yōu)劣。欲準(zhǔn)確檢測(cè)電感線圈的電感量和品質(zhì)因數(shù)Q，一般均需要專門儀器，而且測(cè)試方法較為復(fù)雜。在實(shí)際工作中，一般不進(jìn)行這種檢測(cè)，僅進(jìn)行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷。可先利用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量線圈的直流電阻，再與原確定的阻值或標(biāo)稱阻值相比較，如果所測(cè)阻值比原確定阻值或標(biāo)稱阻值增大許多，甚至指針不動(dòng)（

3、阻值趨向無(wú)窮大X 可判斷線圈斷線；若所測(cè)阻值極小，則判定是嚴(yán)重短路萬(wàn)果局部短路是很難比較出來(lái)人這兩種情況出現(xiàn)，可以判定此線圈是壞的，不能用。如果檢測(cè)電阻與原確定的或標(biāo)稱阻值相差不大，可判定此線圈是好的。此種情況，我們就可以根據(jù)以下幾種情況，去判斷線圈的質(zhì)量即Q值的大小。線圈的電感量相同時(shí)，其直流電阻越小，Q值越高；所用導(dǎo)線的直徑越大，其Q值越大；若采用多股線繞制時(shí)，導(dǎo)線的股數(shù)越多，Q值越高；線圈骨架（或鐵芯）所用材料的損耗越小，其Q值越高。例如，高硅硅鋼片做鐵芯時(shí)，其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時(shí)高；線圈分布電容和漏磁越小，其Q值越高。例如，蜂房式繞法的線圈，其Q值較平繞時(shí)為高，比亂繞時(shí)也高；線圈

4、無(wú)屏蔽罩，安裝位置周圍無(wú)金屬構(gòu)件時(shí)，其Q值較高，相反，則Q值較低。屏蔽罩或金屬構(gòu)件離線圈越近，其Q值降低越嚴(yán)重；對(duì)有磁芯的高頻線圈，其 Q值較天磁芯時(shí)為高；磁芯的損耗越小，其Q值也越高。在電源濾波器中使用的低頻阻流圈，其Q值大小并不太重要，而電感量L的大小卻對(duì)濾波效果影響較大。要注意，低頻阻流圈在使用中，多通過(guò)較大直流，為防止磁飽和，其鐵芯要求順插，使其具有較大氣隙。為防止線圈與鐵芯發(fā)生擊穿現(xiàn)象，二者之間的絕緣應(yīng)符合要求。所以，在使用前還應(yīng)進(jìn)行線圈與鐵芯之間絕緣電阻的檢測(cè)。具體方法與變壓器絕緣電阻的檢測(cè)方法相同（可參閱變壓器的檢測(cè)）。對(duì)于高頻線圈電感量L由于測(cè)試起來(lái)更為麻煩，一般都根據(jù)在電路使

5、用效果適當(dāng)調(diào)整，以確定其電感量是否合適。對(duì)于多個(gè)繞組的線圈，還要用萬(wàn)用表檢測(cè)各繞組之間線圈是否短路；對(duì)于具有鐵芯和金屬屏蔽罩的線圈，要測(cè)量其繞組與鐵芯或金屬屏蔽罩之間是否短路。3繞制線圈的注意事項(xiàng)線圈在實(shí)際使用過(guò)程中，有相當(dāng)數(shù)量品種的電感線圈是非標(biāo)準(zhǔn)件，都是根據(jù)需要有針對(duì)性進(jìn)行繞制。自行繞制時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：（1）根據(jù)電路需要，選定繞制方法在繞制空心電感線圈時(shí)，要依據(jù)電路的要求，電感量的大小以及線圈骨架直徑的大小，確定繞制方法。間繞式線圈適合在高頻和超高頻電路中使用，在圈數(shù)少于 3圈到5圈時(shí)，可不用骨架，就能具有較好的特性，Q值較高，可達(dá)150400，穩(wěn)定性也很高。單層密繞式線圈適用于短波、

6、中波回路中，其Q值可達(dá)到 150250，并具有較高的穩(wěn)定性。（2）確保線圈載流量和機(jī)械強(qiáng)度，選用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線線圈不宜用過(guò)細(xì)的導(dǎo)線繞制，以免增加線圈電阻，使Q值降低。同時(shí)，導(dǎo)線過(guò)細(xì)，其載流量和機(jī)械強(qiáng)度都較小，容易燒斷或碰斷線。所以，在確保線圈的載流量和機(jī)械強(qiáng)度的前提下，要選用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線繞制。（3）繞制線圈抽頭應(yīng)有明顯標(biāo)志帶有抽頭的線圈應(yīng)有明顯的標(biāo)志，這樣對(duì)于安裝與維修都很方便。（4）不同頻率特點(diǎn)的線圈，采用不同材料的磁芯工作頻率不同的線圈，有不同的特點(diǎn)。在音頻段工作的電感線圈，通常采用硅鋼片或坡莫合金為磁芯材料。低頻用鐵氧體作為磁芯材料，其電感量較大，可高達(dá)幾亨到幾十亨。在幾十萬(wàn)赫到幾兆赫之間，如

7、中波廣播段的線圈，一般采用鐵氧體芯，并用多股絕緣線繞制。頻率高于幾兆赫時(shí)，線圈采用高頻鐵氧體作為磁芯，也常用空心線圈。此情況不宜用多股絕緣線，而宜采用單股粗鍍銀線繞制。在100MHz以上時(shí)，一般已不能用鐵氧體芯，只能用空心線圈；如要作微調(diào)，可用鋼芯。使用于高頻電路的阻流圈，除了電感量和額定電流應(yīng)滿足電路的要求外，還必須注意其分布電容不宜過(guò)大。4提高線圈的Q值所采取的措施品質(zhì)因數(shù)Q是反映線圈質(zhì)量的重要參數(shù)，提高線圈的Q值，可以說(shuō)是繞制線圈要注意的重點(diǎn)之一。那么，如何提高繞制線圈的Q值呢，下面介紹具體的方法：（1）根據(jù)工作頻率，選用線圈的導(dǎo)線工作于低頻段的電感線圈，一般采用漆包線等帶絕緣的導(dǎo)線繞制

8、。工作頻率高于幾萬(wàn)赫，而低于2MHz的電路中，采用多股絕緣的導(dǎo)線繞制線圈，這樣，可有效地增加導(dǎo)體的表面積，從而可以克服集膚效應(yīng)的影響，使Q值比相同截面積的單根導(dǎo)線繞制的線圈高3050。在頻率高于2MHz的電路中，電感線圈應(yīng)采用單根粗導(dǎo)線繞制，導(dǎo)線的直徑一般為0.3mm1.5mm。采用間繞的電感線圈，常用鍍銀銅線繞制，以增加導(dǎo)線表面的導(dǎo)電性。這時(shí)不宜選用多股導(dǎo)線繞制，因?yàn)槎喙山^緣線在頻率很高時(shí)，線圈絕緣介質(zhì)將引起額外的損耗，其效果反不如單根導(dǎo)線好。（2）選用優(yōu)質(zhì)的線圈骨架，減少介質(zhì)損耗在頻率較高的場(chǎng)合，如短波波段，因?yàn)槠胀ǖ木€圈骨架，其介質(zhì)損耗顯著增加，因此，應(yīng)選用高頻介質(zhì)材料，如高頻瓷、聚四氟

9、乙烯、聚苯乙烯等作為骨架，并采用間繞法繞制。（3）選擇合理的線圈尺寸，可以減少損耗外徑一定的單層線圈（20mm-30mm），當(dāng)繞組長(zhǎng)度 L與外徑 D的比值 L/D=0.7時(shí)，其損耗最小；外徑一定的多層線圈L/ D0.20.5，用t/D0.250.1時(shí)，其損耗最小。繞組厚度t、繞組長(zhǎng)度L和外徑D之間滿足3t2LD的情況下，損耗也最小。采用屏蔽罩的線圈，其LD0.81.2時(shí)最佳。（4）選定合理屏蔽罩的直徑用屏蔽罩，會(huì)增加線圈的損耗，使Q值降低，因此屏蔽罩的尺寸不宜過(guò)小。然而屏蔽罩的尺寸過(guò)大，會(huì)增大體積，因而要選定合理屏蔽罩的直徑尺寸。當(dāng)屏蔽罩直徑Ds與線圈直徑 D之比滿足如下數(shù)值即 DsD1.62

10、.5時(shí)，Q值降低不大于10。（5）采用磁芯可使線圈圈數(shù)顯著減少線圈中采用磁芯，減少了線圈的圈數(shù)，不僅減小線圈的電阻值，有利Q值的提高，而且縮小了線圈的體積。（6）線圈直徑適當(dāng)選大些，利于減小損耗在可能的條件下，線圈直徑選得大一些，體積增大了一些，有利于減小線圈的損耗。一般接收機(jī)，單層線圈直徑取12mm30mm；多層線圈取6mm13mm，但從體積考慮，也不宜超過(guò)20mm25mm的范圍。（7）減小繞制線圈的分布電容盡量采用無(wú)骨架方式繞制線圈，或者繞制在凸筋式骨架上的線圈，能減小分布電容1520；分段繞法能減小多層線圈的分布電容的1/3l/2。對(duì)于多層線圈來(lái)說(shuō)，直徑D越小，繞組長(zhǎng)度L越小或繞組厚度t

11、越大，則分布電容越小。應(yīng)當(dāng)指出的是：經(jīng)過(guò)漫漬和封涂后的線圈，其分布電容將增大 2030?？傊@制線圈，始終把提高Q值，降低損耗，作為考慮的重點(diǎn)。5線圈使用、安裝要注意的問(wèn)題任何電子設(shè)備中的電子元器件安裝板，都是經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員根據(jù)使用的各種元器件的性能特點(diǎn)，精心安排、全面布局、合理設(shè)計(jì)出來(lái)的。作為線圈的使用安裝者，注意如下的幾個(gè)問(wèn)題就可以了。（1）線圈的安裝位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求線圈的裝配位置與其他各種元器的相對(duì)位置要符合設(shè)計(jì)的規(guī)定，否則將會(huì)影響整機(jī)的正常工作。例如，簡(jiǎn)單的半導(dǎo)體收音機(jī)中的高頻阻流圈與磁性天線的位置要適當(dāng)安排合理；天線線圈與振蕩線圈應(yīng)相互垂直，這就避免了相互耦合的影響。（2）線圈

12、在安裝前，要進(jìn)行外觀檢查使用前，應(yīng)檢查線圈的結(jié)構(gòu)是否牢固，線匝是否有松動(dòng)和松脫現(xiàn)象，引線接點(diǎn)有無(wú)松動(dòng)，磁芯旋轉(zhuǎn)是否靈活，有無(wú)滑扣等。這些方面都檢查合格后，再進(jìn)行安裝。（3）線圈在使用過(guò)程需要微調(diào)的，應(yīng)考慮微調(diào)方法有些線圈在使用過(guò)程中，需要進(jìn)行微調(diào)，依靠改變線圈圈數(shù)又很不方便，因此，選用時(shí)應(yīng)考慮到微調(diào)的方法。例如單層線圈可采用移開靠端點(diǎn)的數(shù)困線圈的方法，即預(yù)先在線圈的一端繞上3圈4圈，在微調(diào)時(shí)，移動(dòng)其位置就可以改變電感量。實(shí)踐證明，這種調(diào)節(jié)方法可以實(shí)現(xiàn)微調(diào)±2±3的電感量。應(yīng)用在短波和超短波回路中的線圈，常留出半圈作為微調(diào)，移開或折轉(zhuǎn)這半圈使電感量發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)微調(diào)。多層分段線圈的微調(diào)，可以移動(dòng)一個(gè)分段的相對(duì)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)，可移動(dòng)分段的圈數(shù)應(yīng)為總?cè)?shù)的2030。實(shí)踐證明：這種微調(diào)范圍可達(dá)1015。具有磁芯的線圈，可以通過(guò)調(diào)節(jié)磁芯在線圈管中的位置，實(shí)現(xiàn)線圈電感量的微調(diào)。（4）使用線圈應(yīng)注意保持原