電感器的類型及其在電子電路中的應用
2025-05-09 4100

電感器是電路中用於控制電流的微小線圈。本指南解釋了它們是什麼，其中的內容，不同類型以及它們在交流電路中的工作方式。您還將學習如何閱讀其符號以及使用它們的位置。

目錄

圖1。電感器

什麼是電感器？

電感器是一個電子零件，當電力流過它時，將能量存儲在磁場中。它通常由電線線圈製成，並在許多電路中使用，以幫助管理當前流動方式。它的主要特徵之一是它抵抗了當前的突然變化，有助於保持穩定。它可以與直流（DC）效果很好，但會減慢交替的電流（AC），主要是在較高的頻率下。

電感器的強度稱為電感，以亨利（H）（H）測量，取決於芯中使用的線圈尺寸和材料。電感器帶有不同的核心材料，例如空氣，鐵或鐵氧體，每種都會影響其行為。這些功能使電感器在電源，收音機和過濾器中有用。

電感器中有什麼？

在電感器中，通常會發現包裹在環中的銅線線圈，這是電流流並創建磁場的地方。電線在芯周圍纏繞，可以由空氣，鐵，鐵氧體，陶瓷或粉狀鐵等材料製成。芯的類型會影響磁場的強度以及電感器在電路中的表現。一些電感器還具有防護蓋或屏蔽以阻止干擾，從而防止損壞。所有這些零件共同使用，以幫助電感控制電流並以磁場的形式存儲能量。

電感類型

有多種類型的電感器，並且可以根據其中的內容，形狀以及如何使用來分組。

圖2。電感器類型

核心材料的電感器類型

•空氣核心電感器

這種類型的金屬絲線圈內沒有金屬或磁性材料。它不能存儲太多的能量，但是可以通過像收音機和天線的快速信號進行良好的表現。由於沒有金屬芯，因此也很輕，也不會受到磁損耗的影響。

•鐵芯電感器

這是線圈內有一塊堅固的鐵。鐵有助於增加線圈可以處理的能量。這些電感器用於慢速或低頻電路，例如聲音系統或電源過濾器。它們很強大，但可能會在高速上失去更多的能量。

•鐵氧體核心電感器

鐵氧體核心電感器在其中心使用稱為鐵氧體的材料。鐵氧體由氧化鐵和陶瓷製成，具有磁性性能，同時也具有非導電性（它不會像金屬一樣流動電力）。有助於減少所謂的渦流損失，這只是浪費的能量變成熱量。

關於鐵氧體的最好的事情之一是，它與高頻信號（如電源適配器，電話充電器，計算機電源和收音機）非常有效。它有助於平滑噪音，過濾信號並管理電壓更換而不容易變熱。

鐵氧體有兩種主要類型：

軟鐵礦 - 用於高頻電子設備，因為它可以迅速切換其磁態。

硬鐵礦 - 用於磁鐵，而不是電感器。

鐵氧體核心電感器是輕巧，緊湊且有效的。它們在需要保持涼爽和安靜的電路中更喜歡，尤其是在空間和速度重要的地方。

•鐵粉芯電感器

這種類型的不是一塊堅固的一塊，而是使用了一小部分的鐵。它擅長處理較高的電流而不會過熱。它通常用於更換電壓的電路，就像電池供電設備的電壓一樣。它不像鐵蘿礦強壯，但對大電流更穩定。

•陶瓷核心電感器

這是使用陶瓷（非金屬）中心。陶瓷無助於增加能量，但可以使電感器保持穩定和準確。這些用於非常快速的電路，例如無線電發射器或通信工具，而精確度比電力更重要。

•層壓鋼芯電感器

這有許多薄層的鋼層堆疊在一起。這些層有助於減少加熱浪費的能量。這些用於大型機器和交流電源系統等變壓器。它們很強，適合重型工作。

基於設計的電感器類型

•環形核心電感器

圖3。環形核心電感器

環形核心電感器是一種具有圓形的環形中心的電感器，有點像甜甜圈。

電線被包裹在這枚戒指上。當電力流過電線時，它會產生磁場。由於環形形狀，大多數磁場都留在芯內，因此不會影響附近的其他部分。這有助於電感器更好地工作，並浪費更少的能量。它還有助於防止電路中的噪聲或信號問題。

環形電感器很小，工作得很好，並且經常用於需要清潔電力的電源，音響系統和設備。

•鼓/梭芯核心電感器

圖4。屏蔽和未屏蔽的梭芯核心電感器

鼓或梭芯芯電感器的形狀像線軸一樣，電線纏繞在中間柱子上。它沒有完全包含磁場，因此其中一些逃到了空中。該氣隙使其能夠存儲更多的能量並處理高峰值電流而不會超載，但也會引起更多的電磁干擾（EMI）。

有兩種類型：

脫落 - 開放設計，可以處理更多的當前，更便宜，但會產生更多的EMI。

屏蔽 - 具有包含場的磁蓋，減少了EMI，但電流處理較低。

這些電感器用於電源轉換器和過濾器中，並根據電路以軸向，徑向或SMD形式形式。

•多層電感器

多層電感器是一種非常小的電感器，該電感器是通過在微小芯片中堆疊薄層線圈和材料製成的。線圈沒有將電線纏繞在芯上，而是在每一層上以平坦的螺旋形印刷。然後將這些層像三明治一樣壓在一起。

當電力流過線圈時，它會產生一個磁場並像常規電感器一樣工作。因為它很小，所以非常適合手機，平板電腦和其他緊湊型電子產品。它有助於降低噪音，光滑的信號，並經常用於高頻電路。

多層電感器強大，可靠且易於使用機器上的電路板。它們不佔用太多空間，並且非常適合現代，快速工作的設備。

基於用法的電感類型

•功率電感器

製造功率電感器以處理高電流並將能量存儲在其磁場中。它有助於使電壓平滑，降低噪音並保護電路免受電源尖峰的侵害。它通常用於電源，DC-DC轉換器，充電器和電池供電的設備中。功率電感器具有不同的形狀，例如環形，鼓和表面飾麵類型，它們可以工作而不會過熱或受損。

•阻塞電感器

扼流電感器主要用於阻斷或減少電路中不需要的噪聲或高頻信號。它不會像電力電感器那樣存儲能量，而是專注於清潔信號。當高頻噪聲試圖通過時，扼流圈使用其磁場抵抗它，同時仍然允許穩定的DC或低頻AC流動。這使其在音頻系統，電源線和電子過濾器中有用。阻塞電感器有助於使電路保持安靜和穩定，並且根據應用程序的不同形式。

•負載電感器

負載電感器用於模擬電路中的實際負載，主要用於測試和測量目的。它不是成為最終產品的一部分，而是在開發過程中通常用於檢查電流流過電流時的響應方式。它使用其磁場產生了抵抗力的阻力，有助於測試電源或系統的真正穩定性或強度。負載電感器旨在處理不同的電流水平，並且通常在實驗室，工廠和設備測試設置中找到。它們可以幫助您在連接設備之前安全測試電路。

什麼是可變電感器？

可變電感器是可以調節電感的線圈。大多數可變電感器通過將磁芯移入或從線圈中移出或調整有線電線有多少轉彎來改變電感。這些電感器非常適合微調電路，例如收音機或過濾器。

類型	調整方法	筆記
鐵礦 核心類型	移動核心 進出線圈	更改 磁效應
滾子電感器	移動 沿著盤繞電線接觸	調整 使用的轉彎數
滑動 聯繫人類型	添加/刪除 電線轉	常見 調諧電路

圖1：可變電感器的類型

系列和平行電感器

電感器可以在電路中組合以產生不同的效果。像電阻一樣，它們可以串聯或平行連接，並且每個設置都會改變它們在電路中的工作方式。

串聯電感器是端到端鏈接的，因此相同的電流通過每個電流。當以這種方式連接時，它們的總電感加起來。例如，如果將1 MH電感器和2 MH電感器串聯連接，則總電感率變為3 MH。當您需要比單個電感器提供的更多電感時，此設置非常好。

平行電感器並排連接到相同的兩個點。它們都得到相同的電壓，但是當前的電流在它們之間分裂。在此設置中，總電感率小於該組中最小的電感器。為了防止過熱，這是降低整體電感或在多個線圈之間共享電流的好方法。

這些連接樣式有助於微調電路的行為方式，並讓您根據設計需求控制當前流程。

交流電路中的電感電抗性

圖5。自我電感在交流電路中起作用

電感電抗性是電感器抵抗交流電流（AC）的流動的方式。在直流電路中，電流向一個穩定的方向流動，電感器在打開時短暫抵抗了這種變化，然後沉降。但是在交流電路中，電流不斷改變方向。每次電流變化時，電感器都會產生一個磁場，該磁場將反對這種變化。這種回壓稱為歸納抗性。

交流變化方向的速度越快（頻率越高），電感器向後推的越強。這就是為什麼電感器擅長阻斷高頻信號，但允許低頻或穩定的DC更容易通過。

電抗取決於兩件事： 交流信號的頻率 和 線圈的電感。公式是：

其中XL是電抗（以歐姆為單位），F是頻率（在赫茲中），而L是電感（亨利斯）。因此，較高的頻率或更大的電感器意味著對AC的阻力更大。

電感器電路符號

圖6。電感電路符號

該圖顯示了電路圖中使用的四個常見電感符號。 空氣核心電感器 僅用線圈繪製，意味著線圈內沒有固體材料，它的意思是為了更輕，更快的信號工作。 鐵芯電感器 包括線圈旁邊的兩條實線，表明金屬棒或條有助於使線圈更強，以使其用於一般或低速電路。 鐵氧體核心電感器 用虛線而不是堅固的線條暗示了一種陶瓷磁性混合物，該混合物有助於更快的電路而不會加熱過多。最後， 變量電感器 符號包括整個線圈上的對角線箭頭，告訴我們在電路工作時可以調整線圈的強度，在調整或調整信號路徑時方便。

結論

電感器通過存儲能量，阻斷噪聲並保持信號穩定來幫助電路更好地工作。現在您知道了它們的類型，它們的工作方式以及圖表中的外觀，您可以更好地了解它們如何適合許多電子設備。