磁珠和电感的区别.docx

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磁珠和电感的区别

磁珠和电感的区别

磁珠由氧磁体组成，电感由磁芯和线圈组成，磁珠把交流信号转化为热能，电感把交流存储起来，缓慢的释放出去，因此说电感是储能元件，而磁珠是能量转换（消耗）器件。

电感多用于电源滤波回路，磁珠多用于信号回路，磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。

两者都可用于处理EMC、EMI问题。

磁珠是用来吸收超高频信号，例如一些RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。

地的连接一般用电感，电源的连接也用电感，而对信号线则常采用磁珠。

 片式磁珠与片式电感

片式电感

　　在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件，这些元件包括片式电感和片式磁珠。

在需要使用片式电感的场合，要求电感实现以下两个基本功能：

电路谐振和扼流电抗。

谐振电路包括谐振发生电路、振荡电路、时钟电路、脉冲电路、波形发生电路等。

谐振电路还包括高Q带通滤波器电路。

要使电路产生谐振，必须有电容和电感同时存在于电路中。

在电感的两端存在寄生电容，这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的。

在谐振电路中，电感必须具有高品质因素Q，窄的电感偏差，稳定的温度系数，才能达到谐振电路窄带，低的频率温度漂移的要求。

高Q电路具有尖锐的谐振峰值。

窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小。

稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性。

标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样。

电感结构包括介质材料（通常为氧化铝陶瓷材料）上绕制线圈，或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈。

在功率应用场合，作为扼流圈使用时，电感的主要参数是直流电阻（DCR，定义为元件在没有交流信号下的直流电阻）、额定电流和低Q值。

当作为滤波器使用时，希望宽的带宽特性，因此并不需要电感的高Q特性，低的直流电阻（DCR）可以保证最小的电压降。

片式磁珠

　　片式磁珠是目前应用、发展很快的一种抗干扰元件，廉价、易用，滤除高频噪声效果显著。

片式磁珠由软磁铁氧体材料组成，片式铁氧体磁珠的结构和等效电路如图2所示，实质上它就是1个叠层型片式电感器，是由铁氧体磁性材料与导体线圈组成的叠层型独石结构。

由于在高温下烧结而成，因而具有致密性好、可靠性高等优点。

两端的电极由银/镍/焊锡3层构成，可满足再流焊和波峰焊的要求。

在图2所示的等效电路中，R代表由于铁氧体材料的损耗（主要是磁损耗）以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻，C是导体线圈的寄生电容。

（a）片式铁氧体磁珠外形

（b）片式铁氧体磁珠的结构q8L*=kw---SGWPWfc&

（c）等效电路

图2片式铁氧体磁珠的结构与等效电路

片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构（PCB电路）中的RF噪声，RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分，直流成分是需要的有用信号，而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射（EMI）。

要消除这些不需要的信号能量，使用片式磁珠扮演高频电阻的角色（衰减器），该器件允许直流信号通过，而滤除交流信号。

通常高频信号为30MHz以上，但是低频信号也会受到片式磁珠的影响.

片式磁珠不仅具有小型化和轻量化的优点，而且在射频噪声频率范围内具有高阻抗特性，可以消除传输线中的电磁干扰。

片式磁珠能够降低直流电阻，以免对有用信号产生过大的衰减。

片式磁珠还具有显著的高频特性和阻抗特性，能更好的消除RF能量。

在高频放大电路中还能消除寄生振荡。

有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内.

片式磁珠在过大的直流电压下，阻抗特性会受到影响，另外，如果工作温升过高，或者外部磁场过大，磁珠的阻抗都会受到不利的影响.

电感知识

电感元件通常是由漆包线或纱包线等带有绝缘表层的导线绕制而成，少数电感元件因圈数少或性能方面的特殊要求，采用裸铜线或镀银铜线绕制。

电感元件中不带磁芯或铁芯的一般称为空心电感线圈，带有磁芯的则称作磁芯线圈或铁芯线圈。

一、电感元件的种类及电路符号

电感元件在电子电路中主要与电容组成LC谐振回路，其作用是调谐、选频、振荡、阻流及带通（带阻）滤波等。

电感元件的线圈匝数、骨芯材料、用线粗细及外形大小等因工作频率不同而有很大差别。

低频电感元件为了减少线圈匝数、获得较大电感量和较小的体积，大多采用铁芯或磁芯（铁氧体芯）。

中频、中高频和中低频电感元件则多以磁芯为骨芯。

电感元件的种类很多，图1给出了常用电感元件分类情况。

不论是何种电感元件，其电路符号一般都由两部分组成，即代表线圈的部分与代表磁芯和铁芯的部分。

线圈部分分为有抽头和无抽头两种。

线圈中没有磁芯或铁芯时即为空心线圈，则不画代表磁芯或铁芯的符号。

磁芯或铁芯符号有可否调节及有无间隙之区别，图1示出了各种常用电感元件的实物及电路符号。

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随着微型元器件技术的不断发展及工艺水平的提高，片状（贴片）线圈和印制线圈的应用范围也相应拓展。

片状线圈外形如同较大的片状电容；印制线圈则是直接制作在印制板上，外形与细长状印刷线路相似，只是匝数、大小、线宽等均按所要求的线圈参数设计。

两者的外形示意图如图2所示

二、电感元件的参数及识别

除固定电感器和部分阻流圈（如低频扼流圈）为通用元件（只要规格相同，各种机型的机子上均可使用）外，其余的均为电视机、收音机等专用元件。

专用元件的使用应以元件型号为主要依据，具体参数大都不需考虑。

固定电感器及阻流圈的主要参数及识别方法分述如下：

（1）电感量L　电感量L也称自感系数，是用来表示电感元件自感应能力的物理量。

当通过一个线圈的磁通发生变化时，线圈中便会产生电势，这就是电磁感应现象。

电势大小正比于磁通变化的速率和线圈匝数。

自感电势的方向总是阻止电流变化的，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。

L的基本单位为H（亨），实际用得较多的单位为mH（毫亨）和μH（微亨），其换算关系是：

1H＝103mH＝106μH

（2）感抗XL　线圈对交流电有阻力作用，阻力大小用感抗XL来表示。

XL与线圈电感量L和交流电频率f成正比，计算公式为：

XL（Ω）＝2πf（Hz）L（H）

（3）品质因数Q　线圈在一定频率的交流电压下工作时，其感抗XL和等效损耗电阻之比即为Q值，表达式为：

Q＝2πfL/R。

由此可见，线圈的感抗越大、损耗电阻越小，其Q值就越高。

损耗电阻在频率f较低时，可视作线圈的直流电阻；当f较高时，因线圈骨架及浸渍物的介质损耗、铁芯及屏蔽罩损耗、导线高频趋肤效应损耗等影响较明显，R就应包括各种损耗在内的等效损耗电阻，不能仅计算直流电阻。

直流电阻是电感线圈的自身电阻，可用万用表电阻挡直接测得。

（4）额定电流　通常是指允许长时间通过电感元件的直流电流值。

选用电感元件时，其额定电流值一般要稍大于电路中流过的最大电流。

电感元件的识别十分容易。

固定电感器一般都将电感量和型号直接标在其表面，一看便知。

有些电感器则只标注型号或电感量一种，还有一些电感元件只标注型号及商标等，如需知其他参数等，只有查阅产品手册或相关资料。

三、电感线圈的选用 

①按工作频率的要求选择某种结构的线圈，用于音频段的一般要用带铁心（硅钢片或坡莫合金）或低频铁氧体芯的，在几百千赫到几兆赫间的线圈最好用铁氧体芯，并以多股色缘线绕制的，这样可以减少集肤效应，提高Ｑ值。

要用几兆赫到几十赫的线圈时，宜选用单股镀银粗铜线绕制，磁芯要采用短波高频铁氧体，也常用空心线圈，由于多股线间分布电容的作用及介质损耗的增加，所以不适宜频率高的地方，在一百兆赫以上时一般不能选用铁氧体芯口只能用宽心线圈。

②因为线圈骨架的材料与线圈的损耗有关，因此用在高频电路里的线圈，通常应选用高频损耗小的高频瓷作骨架，对于要求不高的场合，可选用塑料，胶木和纸作骨架的电感器，虽然损耗大一些，但它们价格低廉、制作方便、重量小。

③在选用线圈时必须考虑机械结构是否牢固，不应使线圈松脱，引线接点活动等。

四、电感器的检测方法

使用万用表的电阻挡，测量电感器的通断及电阻值大小，通常是可以对其好坏作出鉴别判断的。

将万用表置于Ｒ×１挡、红、黑表笔各任接电感器的任一引出端，此时指针应向右摆动，根据测出的电阻值大小，可具体分下述三种情况进行鉴别。

①被测电感器电阻值太小，说明电感器内部线圈有短路性故障，注意测试操作时，一定要先认真将万用表调零，并仔细观察针向右摆动的位置是否确实到达零位，以免造成误判，当怀疑色码电感器内部有短路性故障时，最好是用Ｒ×１挡反复多测几次，这样才能作出正确的鉴别。

②被测电感器有电阻值，色码电感器直流电阻值的大小与绕制电感器线圈所用的漆包线线径、绕制圈数有直接关系，线径越细，圈数越多，则电阻值越大，一般情况下用万用表Ｒ×１挡测量，只要能测出电阻值，则可认为被测电感器是正常的。

③被测电感器的电阻值为无穷大，这种现象比较容易区分，说明电感器内部的线圈或引出端与线圈接点处发生了断路性故障。

电感知识

2007-06-2017:

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电感器Inductor

　凡能产生电感作用的元件统称电感器，一般的电感器由线圈构成，所以又称电感线圈，为了增加电感量和Q值并缩小体积，通常在线圈加有软磁铁氧体磁芯。

电感器可分为固定电感和可调电感（微调电感量）。

固定电感器一般用色码或色环来标志电感量，因此也称色码电感器。

由于整机小型化和生产自动化的要求,目前电感器已向贴装（SMD）方向发展。

　电感值Inductance

　当一个线圈中的电流变化时，变化的电流所产生的通过线圈回路自身的磁通量也发生变化，使线圈自身产生感应电动势。

自感系数则是表征线圈产生自感应能力的一个物理量，自感系数也称自感或电感，用L来表示，采用亨利（H）做单位，它的千分之一称毫亨（mH），百万分之一称为微亨（μH）,微亨的千分之－称为纳亨（NH）。

  品质因数Qualityfactor　　

　品质因数Q是用来衡量储能元件（电感或电容）所储存的能量与其耗损能量之间关系的一个因数，表示为：

Q=2π最大储存能量/每周消散能量。

一般要求电感线圈的Q值愈大愈好,但过大会使工作回路的稳定性变差。

  自谐频率Self-resonantfrequency

　电感器并非是纯感性元件，尚有分布电容分量，由电感器本身固有电感和分布电容而在某一个频率上发生的谐振，称为自谐频率,亦称共振频率。

用S.R.F.表示,单位为兆赫（MHz）。

  直流电阻DCResistance（DCR）

　电感线圈在非交流电下量得之电阻,在电感设计中,直流电阻愈小愈好,其量测单位为欧姆,通常以其最大值为标注。

  阻抗值Impedance

　电感的阻抗值是指其在电流下所有的阻抗的总和（复数）,包含了交流及直流的部份，直流部份的阻抗值仅仅是绕线的直流电阻（实部），交流部份的阻抗值则包括电感的电抗（虚部）。

从这个意义上讲,也可以把电感器看成是"交流电阻器”。

额定电流Ratedcurrent

　允许能通过一电感之连续直流电流强度,此直流电流的强度是基於该电感在最大的额定环境温度中的最大温升,额定电流与一电感籍由低的直流电阻以降低绕线的损失的能力有关,亦与电感驱散绕线的能量损失的能力有关,因此,额定电流可籍著降低直流电阻或增加电感尺寸来提高,对低频的电流波形,其均方根电流值可以用来代替直流额定电流,额定电流与电感的磁性并无关连。

电感器的检测

电感线圈或色码电感的常见故障表现为烧断不通，对于这种故障现象，可以用万用表直接测量，通则为能用，不能则为断路，可根据具体情况采取维修或更换新品；如果是电感量发生变化，可用仪器测电感量或代换法判断故障。

常用电感的识别

作者：

  信息来源:

电子市场  2007-4-8

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电感在电路中常用“L”加数字表示，如：

L6表示编号为6的电感。

电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。

直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小。

当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，...

      电感在电路中常用“L”加数字表示，如：

L6表示编号为6的电感。

　　电感线圈

将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。

　　直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。

电感在电路中可与电容组成振荡电路。

　　电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。

如：

棕、黑、金、金表示1uH（误差5%）的电感。

　　电感的基本单位为：

亨（H）；换算单位有：

1H=103mH=106uH。

电感的标示方法

1.直接法

2.文字符号法如6R8=6.8UH

3.色标法

色标

标称电感量

倍率

精度

第一色环

第二色环

黑

0

1

±20%

棕

1

10

-

红

2

100

-

橙

3

1000

-

黄

4

-

-

绿

5

-

-

蓝

6

-

-

紫

7

-

-

灰

8

-

-

白

9

-

-

金

-

0.1

±5%

银

-

0.01

±10%

4.数码标示法如:

102J为10*100UH

电感器入门

电感器是一种非线性元件，可以储存磁能。

由于通过电感的电流值不能突变，所以，电感对直流电流短路，对突变的电流呈高阻态。

电感器在电路中的基本用途有：

扼流、交流负载、振荡、陷波、调谐、补偿、偏转等。

电感器是一种常用的电子元器件。

当电流通过导线时，导线的周围会产生一定的电磁场，并在处于这个电磁场中的导线产生感应电动势——自感电动势，我们将这个作用称为电磁感应。

为了加强电磁感应，人们常将绝缘的导线绕成一定圈数的线圈，我们将这个线圈称为电感线圈或电感器，简称为电感。

电感器的特性与电容器的特性正好相反，它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。

直流信号通过线圈时的电阻就是导线本身的电阻压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感器的特性是通直流、阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。

电感器在电路中经常和电容器一起工作，构成LC滤波器、LC振荡器等。

另外，人们还利用电感的特性，制造了阻流圈、变压器、继电器等。

按照外形，电感器可分为空心电感器（空心线圈）与实心电感器（实心线圈）。

按照工作性质，电感器可分为高频电感器（各种天线线圈、振荡线圈）和低频电感器（各种扼流圈、滤波线圈等）。

按照封装形式，电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。

按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。

在高频电子设备中，印制电路板上一段特殊形状的铜皮也可以构成一个电感器，通常把这种电感器称为印制电感或微带线。

微带线在电路原理图中通常用图1所示的符号来表示，如果只是一根短粗黑线，则称其为微带线；若是两根平行的短粗黑线，则称其为微带线藕合器。

在电路中，微带线耦合器的作用有点类似变压器，用于信号的变换与传输，有时也称为互感器。

电子设备中，我们经常可以看到有许多如图2所示的磁环，那么这些小东西有哪些作用呢?

这种磁环与连接电缆构成一个电感器（电缆中的导线在磁环上绕几圈作为电感线圈），它是电子电路中常用的抗干扰元件，对于高频噪声有很好的屏蔽作用，故被称为吸收磁环，由于通常使用铁氧体材料制成，所以又称铁氧体磁环（简称磁环）。

在图2中，上面为一体式磁环，下面为带安装夹的磁环。

磁环在不同的频率下有不同的阻抗特牲。

一般在低频时阻抗很小，当信号频率升高后磁环的阻抗急剧变大。

大家都知道，信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的，这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原来传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号，严重干扰电子设备的正常工作，因此降低电子设备的电磁干扰（EM）已经是必须考虑的问题。

在磁环作用下，即使正常有用的信号顺利地通过，又能很好地抑制高频于扰信号，而且成本低廉。

在电路原理图中，电感器常用符号“L”加数字表示，如“M”表示编号为6的电感器，不同类型的电感器在电路原理图中通常采用不同的符号来表示，如图3所示。

电感器工作能力的大小用“电感量”来表示，表示产生感应电动势的能力。

电感量的基本单位是亨利（H），常用单位为毫亨（mH）、微亨（11H）与纳亨（nH），它们之间的换算关系如下：

1H210002nEIGl000000yH＝1000000000nH。

电感器的电感量标示方法有直标法、文字符号法、色标法及数码标示法。

直标法直标法是将电感器的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感器外壁上，电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母所代表的允许偏差见下表。

例如：

560uHK表示标称电感量为560uH,允许偏差为土10％文字符号法文字符号法是将电感器的标称值和允许偏差值用数字和文字符号按——定的规律组合标志在电感体上。

采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器其单位通常为nH或pH，用N或R代表小数点。

例如：

4N7表示电感量为4．7nH，4R7则代表电感量为4．7uH;47N表示电感量为47nH，6R8表示电感量为6．8uH。

采用这种标示法的电感器通常后缀一个英文字母表示允许偏差，各字母代表的允许偏差与直标法相同（见上表）。

色标法色标法是指在电感器表面涂上不同的色环来代表电感量（与电阻器类似），通常用四色环表示，紧靠电感体一端的色环为第一环，露着电感体本色较多的另一端为末环。

其第一色环是十位数，第二色环为个位数，第三色环为应乘的倍数（单位为11H），第四色环为误差率，各种颜色所代表的数值见表2。

例如：

色环颜色分别为棕、黑、金、金的电感器的电感量为1LIH，误差为5％。

数码标示法数码标示法是用三位数字来表示电感器电感量的标称值，，该方法常见于贴片电感器上。

在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位数字表示有效数字后面所加“0”的个数（单位为uH）。

如果电感量中有小数点，则用“R”表示，并占一位有效数字。

电感量单位后面用一个英文字母表示其

允许偏差，各字母代表的允许偏差见表1。

例如：

标示为“102J”的电感量为

10×102=1000uH，允许偏差为土5％；标示为“183K”的电感量为18mH，允许偏差为士10％。

需要注意的是要将这种标示法与传统的方法区别开，如标示为“470”或“47”的电感量为47uH，而不是470uH。

电感器的主要参数电感量电感量表示电感线圈工作能力的大小。

电感器的电感量取决于电感线圈导线的粗细、绕制的形状与大小、线圈的匝数（圈数）以及中间导磁材料的种类、大小及安装的位置等因素。

）品质因数（Q）由于导线本身存在电阻值，由导线绕制的电感器也就存在电阻的一些特性，导致电能的消耗。

Q值越高，表示这个电阻值越小，使电感越接近理想的电感，当然质量也就越好。

中波收音机使用的振荡线圈的Q值一般为55—75。

分布电容在互感线圈中，两线圈之间还会存在线圈与线圈问的匝间电容,称为分布电容。

分布电容对高频信号将有很大影响，分布电容越小，电感器在高频工作时性能越好。

对于大功率电感器，除上述参数外，还有最大工作电流和工作频率。

四.电感器的检测

普通的指针式万用表不具备专门测试电感器的挡位，我们使用这种万用表只能大致测量电感器的好坏：

用指针式万用表的R×1Ω挡测量电感器的阻值，测其电阻值极小（一般为零）则说明电感器基本正常；若测量电阻为∞，则说明电感器已经开路损坏。

对于具有金属外壳的电感器（如中周），若检测得振荡线圈的外壳（屏蔽罩）与各管脚之间的阻值，不是∞，而是有一定电阻值或为零，则说明该电感器存在问题。

采用具有电感挡的数字万用表来检测电感器是很方便的，将数字万用表量程开关拨至合适的电感档，然后将电感器两个引脚与两个表笔相连即可从显示屏上显示出该电感器的电感量。

若显示的电感量与标称电感量相近，则说明该电感器正常显示的电感量与标称值相差很多，则说明该电感器有问题。

）需要说明的是：

在检测电感器时，数字万用表的量程选择很重要，最好选择接近标称电感量的量程去测量，否则，测试的结果将会与实际值有很大的误差。

电感线圈的主要特性参数

1、电感量L

     电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。

除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

2、感抗XL

    电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。

它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

3、品质因素Q

     品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：

Q=XL/R。

线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。

线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。

线圈的Q值通常为几十到几百。

4、分布电容

     线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。

分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。