1、關于電感基本知識培訓第一張，PPT共十八頁，創作于2022年6月一.電感的定義、特性及應用 1.什么是電感？ 2.Inductance 電感(電感值); 3.標準的電感值公差表示; 4.電感的一般作用; 5.電感測量注意事項.二.材質(CORE)介紹三.各類電感簡介四.電感器常用語表 第二張，PPT共十八頁，創作于2022年6月一 . 電感的定義及特性: 1.什么是電感？ 在一導線中，流通電流，其周圍產生磁場，利用其磁場，將能量儲存于內部，該元器即為“電感”。第三張，PPT共十八頁，創作于2022年6月2、Inductance 電感(電感值) 一電路之特性,能抑制流經之電流的改變,此電感值會受

2、鐵芯材質、鐵芯之形狀及尺寸、繞線的圈數及線圈的形狀所影響.電感的標準單位為亨利(Henry),用字母H表示,電感的符號用L表示. 2.1.相關公式: L=ALN 說明: AL:電感系數(nH/N ) N : 繞線圈數(Ts) L: 電感(H) 2.2. 單位換算: 1H(Henry) =1000mH (Millihenry) =1000000uH (Microhenry) =1000000000nH (Nanohenry)22第四張，PPT共十八頁，創作于2022年6月3. 標準的電感值公差通常用字母來表示(如下):4.電感的一般作用: 扼流,匹配,儲能,變壓,濾波,諧振5. 電感測量注意事項

3、: 電感數值是衡量產品的重要的特性的電氣參數,電感的測試條件應和變壓器或電感器的工作條件相一致,由于變壓器鐵芯磁化曲線的非線性,當頻率、交流電壓、直流磁化電流變化時,鐵芯的有效導磁率也隨著變化,從而引起電感的變化.測試電感時必須具備以下條件: a:測試頻率; b:變壓器或電感器兩端交流電壓; c:直流磁化電流(當有進直流磁化時). 因測試的電阻的數值的大小不同,測試的方法分為兩種,當產品的電阻數值大于1K時測試的方法采用并聯測試,而產品的電阻小于1K采用串聯測試.第五張，PPT共十八頁，創作于2022年6月二. 材質(CORE)介紹硬磁 (磁鐵: 已有極性N、S排列) 磁 性 鎳鋼 材 金屬合

4、金 硅鋼 料 純鐵 (IRON)(Maganetic) 鋁鐵 軟磁 非晶質材 錳鋅 (Mn-Zn) 鎳鋅 (Ni-Zn) 鐵氧磁體 (Ferrite) 鎂鋅 銅鋅 硅鋼、IRON 、錳鋅及鎳鋅為較普遍使用之磁性材料，以下各別說明:硅鋼: 一般制成EE或EI片，其堆棧成型，大大減少渦流損失，且高磁通藕合效果情況下，目前均使用于交流(AC)變壓器上。 (AC 110V220V 降為24V、12V或9VAC)IRON: 為壓粉鐵芯，顧名思義為鐵粉，經模鑄高壓力成型后(約10幾噸重力)，再以低溫(2000C)燒結定型，(以環形居多)第六張，PPT共十八頁，創作于2022年6月由于本體導電，故最終仍需涂

5、裝(Coating)絕緣，但其電氣特性、外觀、尺寸及涂裝顏色。其材質以數字代碼且每種材質涂裝顏色亦不同，故可輕易從外觀判別。較常使用的材質為52材、26材、 18材及08材。 52材: 本體先涂裝綠色后，再單邊涂裝藍色 26材: 本體先涂裝黃色后，再單邊涂裝白色 18材: 本體先涂裝綠色后，再單邊涂裝紅色 08材: 本體先涂裝黃色后，再單邊涂裝紅色 由于IRON俱有高磁通飽合能力，可承受10A以上大電流，隨著工藝和產品結構的不斷改進,部分產品可以承受30A以上的電流,甚至更大。 承受電流能力為: 08材18材52材26材 價格為: 08材18材52材26材 第七張，PPT共十八頁，創作于202

6、2年6月 目前市場壓粉鐵芯除IRON外，另有MPP等，其承受電流能力及溫度特性均較IRON佳。但由于價格昂貴（價格: MPPIRON，兩者相差5倍左右。 ），除非在不得己情況下使用，否則一般均以IRON設計。外觀顏色: MPP: 白色、藍色、灰色。 第八張，PPT共十八頁，創作于2022年6月Mn-Zi，Ni-Zi: 錳鋅及鎳鋅CORE為目前電感器廣泛使用之鐵氧體。其制程為 粉末(赤紅)經造粒，篩選后，模鑄成型，送至氮氣爐900 高溫燒結定型，(錳鋅燒結溫度更高，且氮氣爐不同)，其最終 顏色為黑色。 一般形狀以環形、工字形(DR型)、磁珠型及圓柱型居多。錳鋅由于會導電，故仍需以Epoxy(環氧

7、樹脂)涂裝，防止因繞線刮傷 漆包線而與CORE導通，造成短路。 鎳鋅本身不會導電，所以不需要涂裝（有時為了不刮傷漆包線也會涂 裝），外觀即可判別(黑色)。 目前錳鋅涂裝顏色，并無一定標準，依照各廠商自行自訂，較常見為 綠色。另有一種最新涂裝方式 分子滾動涂裝，其顏色為透明且厚度薄(涂裝)，一般使用于小型環狀錳鋅CORE上。i為導磁率，即導引磁力線束之能力或效率，不同材質的CORE其i皆 不同。第九張，PPT共十八頁，創作于2022年6月錳鋅的導磁率最高(i=100020000)，其次為鎳鋅（i=201800），最低為IRON( i=200以下)。 CORE本身有一特性，即材質導磁率(i)愈高，

8、則工作頻率范圍(即頻寬)愈小。錳鋅工作頻率在400KHZ(赫茲)以內，故一般以電源(頻率較低)噪聲處理，或變壓來使用，而鎳鋅則由于i較低，故可以使用于更高的頻率范圍，可達MHZ以上。在工作電流大小而言(即耐流特性)，以IRON最高，錳鋅次之，而鎳鋅較低。價格方面(同一尺寸、形狀下)錳鋅鎳鋅IRON 故在實際的應用電路上，如何選擇適當的材質(即工作在CORE頻率范圍內，最大工作電流不超過CORE額定，SIZE較小，價格便宜)，則相當重要。 第十張，PPT共十八頁，創作于2022年6月三.各類電感簡介1:工字型電感擋板(邊)有效加強儲能能力,改變EMI方向和大小,亦可降低RDC. 它亦可說是訊號通

9、訊電感跟POWER電感的一種結合. 貼片式的工字型電感主要用于幾百kHz至一兩個MHz的較小型電源切換, 如數碼相機的LED升壓,ADSL等等的較低頻部份的訊號處理或POWER用途. 它的Q值有2050左右,做為訊號處理頗為適合. RDC低,作為POWER也是十分好用.當然,很大顆的工字型電感,那肯定是POWER用途. 工字型電感最大的缺點,仍是開磁路,有EMI的問題, 2:色環電感色環電感是最簡單的棒(工字)形電感的加工,主要是用作訊號處理;本身跟棒(工字)形電感的特性沒有很大的差別,只是在本體表面用環氧樹脂涂裝,和加上一些顏色方便分辨感值; 因單價十分便宜,現時比較不注重體積,以及仍可用插

10、件的電子產品,使用色環電感仍然很多; 因為是插件式,而且太傳統了,被時代淘汰是時間早晚的事. 第十一張，PPT共十八頁，創作于2022年6月3:空芯電感空心電感主要是訊號處理用途,用作共振,接收,發射.等等. 空氣可應用在甚高頻的產品,故此很多要求不太高的產品仍在使用. 因為空氣不是固定線圈的最佳材料,故此,在要求越來越嚴格的產品趨勢上,發展有限! 4:環形線圈電感環形線圈電感,是電感理論中很理想的形狀, 閉磁路,很少EMI的問題,充分利用磁路,容易計算, 幾乎理論上的好處,全歸環形線圈電感, 可是,有一個最大的缺點,就是不好繞線,制程多用人工處理. 但用機器的話,環形繞線的競爭力,仍有待做機

11、械和電子控制的工程師來提升. 環形線圈電感雖然是電感中很理想的形狀,但因為主要是人工繞線, 作為訊號處理,因為要求較高,所以比較少用. 但很小很小的環形線圈電感,卻仍是用量十分大. 主要是用在高頻,高感的通訊產品上. 環形線圈電感最大量的,是用鐵粉芯作材料,跟樹脂等混在一起，使得Air gap均勻分布在鐵粉芯內部, 做電感的,有一定的敏感度,當我們看到Air gap二字,就知道是用在power上. 因此,鐵粉芯環形線圈電感,是power電感最常用的一種. IDC可以達到10多安培. 鐵粉芯環形線圈電感的優點是環形,但缺點亦是環形. 使用者最喜歡的形狀是方形,因此, 環形線圈電感并不是最具優勢.

12、 第十二張，PPT共十八頁，創作于2022年6月5：繞線片式陶瓷電感 電感采用陶瓷材料制成，為繞線結構，具有高Q值、高自諧頻率、高精度的特點。端頭鍍金（也有鍍錫），具有良好的焊接性能. 通訊設備的高頻線路,移動電話（如GSM/CDMA/PDC等制式）,藍牙，無線網卡都有使用6:貼片疊層高頻電感貼片疊層高頻電感,其實就是空心電感.特性完全相同,不過因為容易固定,可以小型化.貼片疊層高頻電感跟空心電感比較：因為空氣不是好的固定物,但空氣的相對導磁率是一,在高頻很好用, 事實,世間絕大部份的物質,對導磁率都是一,最便宜的就是石頭,貼片疊層高頻電感的材質就是石頭(石頭就是硅).三氧化二鋁等等的材質,也

13、是一樣的用意我們不單不希望貼片疊層高頻電感的材質有特性,我們希望它完全沒有特性更佳.使得貼片疊層高頻電感特性完全像空心線圈,而且因為能固定,所以變異很小很小,在制程上, 更可以盡量小型化. 相同的阻抗,頻率越高,代表電感值可以越小, 現時通訊產品的頻率就是越來越高, 這代表,感值需求越來越小. 感值越小,代表我們可以做得更小顆,更不用高導磁率的磁性材料,用空氣,用石頭就可以了. 所以,貼片疊層高頻電感的使用量一定會越來越大,貼片疊層高頻電感跟貼片繞線式高頻電感的比較： 貼片疊層高頻電感的Q值不夠高,是最大的缺點, 另外,因為高頻產品的變異要求十分嚴格,所以,材質對溫度的變化,也是臺灣和中國大陸

14、生產的貼片疊層高頻電感,尚無法跟日系強烈對抗的重要原因!最后,因為感值會越來越小,精準度要求越來越高, 貼片疊層高頻電感會取代貼片繞線式高頻電感, 第十三張，PPT共十八頁，創作于2022年6月：塑封電感電感采用鐵氧體材料制成，為繞線結構，表面貼裝產品，具有優良的焊接、低直流電阻和高額定電流的性能，適用于大電流線路。磁芯外封裝塑料殼，有較好的耐熱性和防震抗壓功能。 應用于數碼照相機、硬盤驅動器、液晶顯示器、 汽車電子等小型化電子設備 第十四張，PPT共十八頁，創作于2022年6月:磁棒電感磁棒電感是空心電感的加強. 電感值跟導磁率成正比, 裝磁性材料進空心線圈,電感值,Q值等等都會大為增加. 磁棒電感是最簡單,最基本的電感, 30年到100年前,電感有什么應用,它就有什么應用.:SMD貼片功率電感SMD貼片功率電感最主要是強調儲能能力,以及LOSS要少. 表面安裝型，具高飽和磁通密度，適用于大電流工作；編帶包裝，便于自動貼片作業；機械強度、耐熱性優良，能承受回流焊時的溫度變化與外力作用；具有小型化、高儲能、低阻值等特點，是運用于PDA、DC/DC轉換器、筆記本電腦、耐大電流產品上的理想電感器。用途：廣泛用于汽車音響、衛星接收機、錄影機、液晶電視、手提電話、筆記本電腦、PDA掌上電腦、電子鐘表、DC/DC轉換器、OA裝置、快閃記憶體及其它可攜式設備.第十五張，PPT