1.3 电感器

在电子产品中，除了需要电阻器、电容器之外，电感器也是必不可少的基本元件之一。电感器又称为电感线圈，是利用自感作用的元件，在电路中起调谐、振荡、滤波、阻波、延迟以及补偿等作用。变压器实质上也是电感器，它是利用多个电感线圈产生互感作用的元件，在电路中常起变压、耦合、匹配以及选频等作用。

1.3.1 线圈类电感器

1.常用线圈类电感器实物、单位及电路符号

1）常用线圈类电感器实物如图1-23所示。

2）线圈类电感器的单位与电路符号。

电感器在使用中常用的单位有：亨[利]（H）、毫亨（mH）、微亨（μH）等，其换算关系为1H=103mH=106μH。实际中常用的单位是微亨（μH）。线圈类电感器在电子产品中的电路符号如图1-24所示。

2.常用线圈类电感器结构特点与命名方法

（1）常用线圈类电感器的结构特点

1）固定电感器——在铁氧体上绕制线圈而构成。其特点是体积小、电感量范围大、Q值高。常用直标法或色环表示法把电感量标在电感器上。

固定电感器在滤波、陷波、扼流、延迟等电路中使用。

2）片式叠层电感器——由组成磁心的铁氧体材料和作为平面螺旋形线圈的导电材料相间叠加后，烧结而成，这是无引线的片式电感器。

其特点是可靠性高、体积小，是理想的表面贴片元件。

3）平面电感器——用真空蒸发、光刻、电镀方法，在陶瓷基片上淀积一层金属导线，并用塑料封装而成。其特点是性能稳定可靠，精度高。

这种电感器也可以在印制电路板上直接印制，可以在1cm2的平面上制作2μH的平面电感，常用于高频电路上。

4）高频空心小电感线圈——在不同直径的圆柱上单层密绕脱胎而成。其结构简单易制。

常用于收音机、电视机、高频放大器等高频谐振电路上，并可通过调节其匝间距离实现电路各项频率指标的调整。

5）各种专用电感器——根据各种电路特点要求，绕制出各种专用电感器，种类很多。常见的如蜂房式绕制中波高频阻流线圈、行振荡线圈、行场偏转线圈、亮度延迟线圈及各种磁头等。

（2）电感器的命名方法

国产电感器的命名一般由4个部分组成。其命名方法示意图如图1-25所示。

主称：用字母表示，L/表示线圈，ZL/表示阻流圈；特征：用字母表示，G/表示高频；型式：用字母表示，X/表示小型；区别代号：用字母A、B、C、…表示。

例如，LGX表示小型高频电感线圈。

3.电感器的主要参数

（1）标称电感量和偏差

电感器电感量标记方法有直标法、文字符号法、数码表示法及色标法等，与电阻器、电容器标称值标记方法一样，只是单位不同。

（2）品质因数（Q值）

品质因数是指线圈在某一频率下工作时，所表现出的感抗与线圈的总损耗电阻的比值，其中损耗电阻包括直流电阻、高频电阻、介质损耗电阻。

Q值越高，表明回路损耗越小，因此一般情况下都采用提高Q值的方法来提高线圈的品质因数。但并不是所有电路的Q值越高越好，例如收音机的中频中周，为了加宽频带，常外接一个阻尼电阻，以降低Q值。

（3）电感器直流电阻

所有电感器都有一定的直流电阻。阻值越小，表明回路损耗越小。该阻值是用万用表判断电感好坏的一个重要依据。

（4）分布电容

线圈的匝与匝之间、线圈与铁心之间都存在电容，这种电容均称为分布电容。频率越高，分布电容的影响就越严重，导致Q值急速下降。可以通过改变电感线圈绕制的方法来减少分布电容，如使用蜂房式绕制或间段绕制。

（5）额定电流

电感线圈中允许通过的最大电流。

1.3.2 变压器类电感

1.常用变压器类电感实物与电路符号

1）常用变压器类电感（简称为变压器）实物如图1-26所示。

2）常用变压器的电路符号如图1-27所示。

2.常用变压器的结构及特点

（1）音频变压器

可分为输入和输出变压器两种，主要用在收音机末级功放上起阻抗变换作用。

选用时，除了要了解其功率参数外，还要知道其通频带特性以及检查硅钢片、线包的紧密性，以免产生不必要的干扰。

（2）电源变压器

常用的都是交流220V降压变压器，用于各种电器低压供电。该种变压器结构简单，易于绕制，价格低廉，被广泛使用。

传统的电源变压器铁心有“EI”型、“口”型、“F”型、“CD”型等。变压器铁心结构形式如图1-28所示。

1）环型变压器。传统变压器具有较大漏磁，易产生低频干扰且较难消除，因此逐渐被新型的环型工型变压器所取代。环型变压器铁心采用晶粒取向硅钢带卷绕而成，磁通密度高，漏磁小，截面积可大大减小。同时它采用环形穿绕方法绕制一、二次绕组，可以充分利用空间，用线量大为减少，不仅节省导线，而且更重要的是减小变压器内阻，提高效率。

环型变压器与同功率普通变压器相比，具有重量轻（可减少25%～30%）、效率高（可达90%以上，普通变压器仅在80%左右）、温升低、对放大器无干扰等特点。

2）R型变压器。其外形与C型变压器相似，但其铁心的横截面呈圆形，铁心周围磁场分布均匀。由于分布在R型铁心两侧的两个绕组采用逆相平衡绕制，所以能有效地抑制两只线圈中间区域的漏磁通。R型、C型变压器的铁心与结构如图1-29、图1-30所示。

一般R型变压器的漏磁只有EI型变压器的10%、C型变压器的20%，又由于圆截面铁心能使线包紧附铁心，因而大大降低了噪声。R型变压器具有损耗低、升温低、体积小、重量轻等特点。

（3）中频变压器（中周）

中频变压器适用频率范围从几千赫到几十兆赫。一般中周都有谐振频率，且该频率可通过调整中周磁帽作少量改变，如FM中频中周，其谐振频率为10.7MHz±100kHz。

中频中周常在超外差电路中用做选频、耦合、阻抗变换等。中频变压器的结构如图1-31所示。

（4）高频变压器（耦合线圈和调谐线圈）

常见有调幅收音机用的接收天线线圈和振荡线圈。

1.3.3 任务3——电感器的识别与判别

1.实训目的

1）能描述电感器的基本特性。

2）会熟练使用YY2810型LCR数字电桥。

3）能正确识别与判别电感器。

2.实训设备与器材准备

1）MF47A型指针万用表 1块。

2）YY2810型LCR数字电桥 1台。

3）某彩色电视机电路机板 1块。

4）各类电感器与变压器 若干。

3.实训主要设备简介

（1）YY2810型LCR数字电桥

YY2810型LCR数字电桥不但能够测量电阻值、电感值和电容值，而且能测量电感的Q值，以数字显示，使用极其方便。其面板图如图1-32所示。

（2）YY2810型LCR数字电桥的使用说明

1）〈LC/R〉键——电抗/电阻分量按键。用于决定被测值是电抗分量还是电阻分量。

按下〈LC/R〉键，若“LC”上的LED亮，则电桥可测量电感或电容器的参数值，至于是电感器还是电容器设备会自动确定；若“R”上的LED亮，则电桥可测量电阻器的参数值。

2）〈SER/PAR〉键——串联/并联等效值按键。用于选择被测元件的等效电路。

按下〈SER/PAR〉键，若“SER”上的LED亮，则显示等效串联值；若“PAR”上的LED亮，则显示等效并联值。

3）〈100Hz/1kHz〉键——频率选择键。用于不同类型元件的测试频率的选择。

按下〈100Hz/1kHz〉键，若“100Hz”上的LED亮，则被测元件应是高数值的元件；若“1kHz”上的LED亮，则被测元件应是低数值的元件。当然，若选择不合适，则设备会以LED闪亮的方式提示改换。

4）〈Q〉键——Q值键。用于测量电感器的Q值。

按下〈Q〉键，该键上的LED亮，量程指示板上的所有LED均熄灭。

5）〈BIAS〉键——偏压键。用于电解电容测量时，对其施以2V的极化电压。

按下〈BIAS〉键，该键上的LED亮，显示器上显示“BIAS”字样，大约30s后字样消失，可接入元件进行测量。

6）〈LOCK〉键——锁定键。用于测量大量相同元件时锁定某一测量功能。

按下〈LOCK〉键，电桥的自动量程转换功能失效，它把按动此键前仪器所置的量程锁住。

7）YY2810型LCR数字电桥测试条件表如表1-13所示。

4.实训步骤与报告

（1）电感器的直观识别

1）准备一块电路整机板，比如彩色电视机电路机板。

2）在整机板上对各类电感器的电感量、类型、数量等进行识别，找出变压器各引脚间的关系。

3）做好记录。

（2）电感器的电感量测试

1）将YY2810型LCR数字电桥通电，按〈LC/R〉键使“LC”上的LED亮。

2）按〈100Hz/1kHz〉键和〈SER/PAR〉键，根据表1-13的测试条件进行选择。

3）将被测电感插入测试端口进行测试。

4）读取电感量。

（3）电感器的Q值测量

1）将YY2810型LCR数字电桥通电，按〈Q〉键。

2）将被测电感插入测试端口进行测试。

3）读取被测电感的Q值。

（4）线圈类电感器的检测

1）将万用表置于“Ω”档，选取R×1Ω或R×10Ω量程。

2）测量被测电感两端的电阻，正常时一般为几欧至几十欧。

3）若为∞（即开路），则损坏。

【注】线圈类电感器常表现为开路的故障现象。

（5）电源变压器是否开路的检测

1）将万用表置于“Ω”档，选取R×1Ω或R×10Ω量程。

2）测量电源变压器初级绕组的电阻值，一般只在100Ω～5kΩ之间。若为∞，则损坏。

3）测量电源变压器次级绕组的电阻值，一般只在10Ω以下。若为∞，则损坏。

4）将万用表置于所需的交流量程。

5）将初级通以220V的交流电压，测量次级的电压，应为规定的交流电压值。

（6）中频变压器是否开路的检测

1）将万用表置于“Ω”档，选取R×1Ω或R×10Ω量程。

2）测量中频变压器初、次级绕组的电阻，一般只在1Ω以下。若为∞，则损坏。

（7）变压器是否匝间短路的检测

1）将YY2810型LCR数字电桥置于测“电感”或“Q值”的量程。

2）找一个好的变压器对各绕组的电感或Q值进行测量，做好记录。

3）再对另一个变压器各绕组的电感或Q值进行测量，做好记录。

4）将记录的数据进行比较，若电感量或Q值降得很低，则为匝间短路。

【注】对工作在大电流、高电压下的变压器出现匝间短路的故障，若通过万用表测量电阻的方法去加以判别是十分困难的。

（8）变压器初、次级绝缘性的检测

1）将万用表置于“Ω”档，选取R×10kΩ档量程。

2）测量变压器初、次级电阻值，若为∞，则变压器初、次级绝缘程度良好。

3）若指针稍有偏转，则说明该变压器有漏电存在。

（9）电感器的识别与判别实训报告