RLC电阻电容电感基础知识——电感篇
时间：2022-08-27 03:00:00
电感
值大小
电路中常用L表示电感，单位：亨利（H），千进制。
符号：L、FB、TF、B、BD、CHOK、COK。
1亨（H）= 1000毫亨（mH）
1毫亨（mH）= 1000微亨（uH）
符号
添加磁铁或铁芯会增加电感。
分类
1、空心电感： 空心线圈。
2、铁心电感： 用于电力变压器、扼流圈等。
3、贴片电感、保险电感等。
等效电路
电感线圈由铜线缠绕，等效电路如图所示。
寄生电阻RS，包括绕线电阻、引脚串联电阻和磁芯损耗电阻，其中绕线电阻与线径、长度和铜线电阻率有关；引脚电阻与引线长度和厚度有关；磁芯损耗电阻与磁芯材料特性有关。显然，磁芯损耗电阻也与工作频率有关.寄生电容C主要是绕线圈之间的杂散电容(为PF等级)，与绕线工艺有关。
等效导纳
显然：
(1)当角频率ω(频率f)小时，电感.
(2)当角频率ω等于ω0导纳Y虚部为0，呈电阻性，即共振。导纳Y虚部为0，可以找到共振角频率ω0
(3)当角频率ω>ω0呈容性。
实际线圈电抗Z与理想电感L有很大的不同.当频率f接近时f0寄生电容C的影响
不能忽略.当频率f=f0当频率f>f0当呈容性丧失电感特性时。因此，为了使线圈在电路中接近理想的电感特性，最高工作频率f通常取1/2f0
例如，线圈电感1=10mH，寄生电阻Rs，=100Q，寄生电容C=2pF，则共振频率f0=1/（2π根号LC）=1.126MHZ，Q=ω0L/RS≈71
电感线圈引线在滤波电路中不宜长，引线寄生电感对滤波有益，但引线寄生电阻会消耗额外的功率。
特性
1.能量转换、转移和储存：电感也是一种储能元件。它可以将电能转化为磁能储存，也可以将磁能转化为电能释放。（我们目前使用的电感有2种：电感线圈和贴片电感）
2、通低频阻高频：频率越低电感产生的感抗越小，所以容易通过。而频率越高，电感产生的感抗越大所以阻碍越强。
3.扼流:当电感线圈的电流发生变化时，电感线圈会产生感应电势，总是阻碍电流的变化。
A、如果电流通过电感通过增长趋势，电感会产生上下负感应电势，阻碍电流的增长。
B、如果电流通过电感减小，电感会产生上负下正的感应电势，阻碍电流减弱。
因此，电感具有恒定的作用。
补充说明： 第二点，简单来说，当线圈中的电流通过时，感应电磁场会在线圈中形成，感应电磁场会在线圈中产生感应电流来抵抗通过线圈的电流。 因此，我们称这种电流与线圈的相互作用为电感抗，即电路中的电感。只要电流变化(包括交流电和脉冲)，就会产生电感和感应阻力。
作用
1、滤波
2、振荡
3、延迟
4、陷波
5、储能
图像说法:通直流，阻交流；能量转换、能量转移；能量储存(间接储存)
检测
常见故障：电阻值增大，断路。
好坏判断：1、万用表拨到蜂鸣档，不管正负极，测量电感2端，蜂鸣器响。(补充说明: 数字万用表0.03以下，电阻值绝对为0。而超过0.03以上，有的会发出蜂鸣声，但电阻值不是绝对0。
2.注意电感的准确值，符合电路要求是好的。
参数
电感的主要参数包括电感量、允许偏差、质量因数、分布电容和额定电流。
相关概念
感抗
电感的感抗 XL=2πfL，L对于电感的电感，感抗对交流信号的阻塞类似于电阻对信号的阻塞；
自感
当线圈中的电流通过时，线圈周围会产生磁场。当线圈中的电流发生变化时，周围的磁场也会发生相应的变化。这种变化的磁场可以使线圈本身产生感应电势（感应电势）（电势用于表示有源元件理想电源的端电压），即感应。
互感
当两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化会影响另一个电感线圈，即互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈的耦合程度。使用此原理制成的元件称为互感器。
典型电路
LC滤波电路
相当于在原滤波电容电路中增加电感。
在直流等效电路中，电感呈现通路产生的压降很小，对直流信号的影响优于电阻；在交流等效电路中，电感具有较大的阻抗性，因此其分压电路对交流信号的衰减较好；
LC滤波器一般由滤波电容器、电抗器和电阻器组成，与谐波源并联。除了滤波，它还考虑了无功补偿的需要。
LC滤波器按功能分为LC低通滤波器，LC带滤波器，LC高通滤波器，LC全通滤波器，LC带阻滤波器。
在电子线路中，电感线圈通过电感的感抗公式对交流有限流XL=2πfL 可以看出，电感L越大，频率F越高，感应阻力越大。因此，电感线圈具有低频、高频阻力的作用，这是电感的滤波原理。
RLC谐振电路
分RLC串联谐振电路和RLC并联谐振电路
谐振条件：即为X=WL-1/WC=0。
说明:由电感L和电容C串联组成的谐振电路称为串联谐振电路。R是电路的总电阻，即R=RL RC，RL和RC分别为电感元件与电容元件的电阻；Us 电压源电压，ω电源角频率X=WL-1/WC。因此，Z的模具和振幅分别为当X=WL-1/WC=0时，即有φ=0，即XL与XC相同。
现象：谐振现象是电流增加和电压降低，离谐振中心越近，电流表电压表电源表转动变化迅速，但与短路的区别不是零序量。
RLC串联谐振：
RLC并联谐振：
串联谐振与并联谐振的区别：
串联谐振的特点是：电路为纯电阻，电源、电压和电流相同，电抗X等于0，电阻Z等于电阻R，此时，电路抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称为电压谐振。
并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，电路端电压与总电流相同，称为并联谐振，其特点是：并联谐振是一种完全补偿，电源不需要提供无功功率，只提供电阻所需的有功功率，谐振，电路总电流最小，支路电流往往大于电路总电流，因此，并联谐振也称为电流谐振。
1、负载电路
串联谐振：电源阻抗低，需要电压源供电。
并联谐振：电源阻抗高，需要电流源供电，大电抗器需要串联到直流电源的末端。
2、输出电压
串联谐振：输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流接近正弦波。
并联谐振：输入电流恒定，输出电压接近正弦波，输出电流为矩形波。
3、换流方向
串联谐振：晶闸管电流过零后进行换流。
并联谐振：换流是在谐振电容器电压过零之前进行的。
4、供电类型
串联谐振：恒压源供电。为避免谐振上下桥臂晶闸管同时导通，导致电源短路，换流时必须先关闭电源，然后打开。
并联谐振：恒流源供电，避免滤波电抗Ld产生大的感应电势，电流必须连续。
5、工作频率
串联谐振：工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率。
并联谐振：扫描频率可自动调整，也可手动找到。
