来源:电子工程专辑微信公众号

和电流对着干?什么意思?呵呵,这是电感元件的一个牛脾气,正是这个牛脾气,在很多地方就不能离开它!

还是先从认识电感开始吧!电感实际上构造很简单,拿一根漆包线绕成一个线圈就是一个电感,用磁块做成架把漆包线绕上去就是磁珠电感,在电路图中电感一般用L表示,符号: 电感不分正负(在某些地方是要分相位的,即电感的线圈绕向,mpn中不用考虑),电感的单位亨利,简称亨(H),换算单位有:1H=1000mH,1H=1000000uH

电感到底有什么牛脾气呢?为什么说它给电流对着干呢?原来啊电感在电路当电流要通过它的一瞬间,它就会自己产生一个电压,这个电压的电流方向刚好和要通过去的电流的方向相反——顶牛了!不过这只是一瞬间的事情,随后就没有了这种抵抗了!当在电路中通过电感的电流要断开了的时候,电感又产生一个电压,产生的电流刚好和要断开的电流方向相反——它又不让电流断开!又顶上牛了,呵呵,说它和电流对着干没有委屈它吧?正是电感的这种牛脾气让我们就可以利用它发挥一定的作用,你想一想我们上一讲讲到在电路中有一种方向不断变化着的交流电,这个交流不断变化着的东西有时候我们不需要它,有时候我们又需要它,聪明的人类就自然而然的想到了利用电感的这个牛脾气了,交流电流方向不断改变,电感就不断地抵抗,其结果是方向不断变化的交流电就不能通过电感,直流电由于电流方向不会变化,所以就可以顺利通过电感,电感的大小对交流变化快速度慢的电流阻碍作用也不尽相同:同一个电感对变化快的电流阻挡大对变化慢的交流电阻挡小;对同一个变化速度的交流电来说感值大的阻碍大,感值小的就阻碍小!呵呵,我们通过利用电感的这个性格,轻而易举的就把电路中的交流电和直流电分开了!讲到这里可能大家又想起了电容,电容的特性是“隔直流,同交流”,那么电感的特性就是刚好和电容相反:隔交流,通直流,电路中正是由于电感和电容的有机配合,才让电路中的交流和直流电很容易的分别开来!当然电感的这个特性还有一些其它的作用,这些需要你升级学习,慢慢领会了!

一、自感与互感

(一)自感

  当线圈中有电流通过时,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。

(二)互感

  两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度。

二、电感器的作用

电感器的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路;升压,降压也往往离不开它!

现在分析几个电感电路,具体分析一下它们各自在电路中所起的作用:


图一

图一是一个mp3中的vcc和avcc电源滤波电路,vcc和avcc的电压都是3v,vcc是给主控供电的,要求电压稳定并且是纯净的直流电成分,不允许有交流电成分!avcc是给音频放大电路提供能源的,要求有足够的直流电能量提供!可能要问,两个电压即使都是3v为什么还要接上一个电感L1呢?音频放大电路在放大声音的时候,随着高音低音,音大音小的变化,所需要的电流也会大小变化剧烈,电感电容虽说脾气相反但有一个共同的地方就是电感和电容两端的电压不能突变,所以电感L1和两边的电容有一个稳定vcc和avcc电压的作用,也就是声音放大造成电压波动不至于影响供给主控工作的vcc电压的波动;除了这个作用,由L1和两边的电容还有第二个作用,那就是滤波作用,由于声音放大电路里很容易参杂进去交流成分,这个交流成分是决不能进入到vcc电压进入主控的,L1就是为了阻止交流成分进入的主要元件,受到阻挡的交流电成分不能通过L1,就只好乖乖的通过C5和CE5进入地而消失了!C5和CE5+L1+C4和CE4组成的电路又叫“π型”滤波器!

图二

图二是mp3电路中的屏背灯升压电路,mp3中的屏背景灯一般是由2-3个LED灯管头尾相接串接起来的,一个LED灯管需要3v的直流电压才能够点亮,2个串起来就需要6v电压,3个串起来就要9v电压才能够全部点亮!我们知道mp3里的锂电池最高电压也就是4.2v,正常工作电压只有3.7v,这个电压根本没有办法点亮2个以上串接起来的LED灯管,于是就必须把3.7v的电压升高到6v或者9v来点亮LED灯管!上面这个电路就是这样的升压电路。电路中U7是一个升压集成块,它与L7、C28等组成一个震荡的升高的交流电电压,然后再由D2这个元件(叫二极管,下一讲我们就将讲它的作用)把升高的交流电再变成直流电去点亮LED灯管!所以这里的L7电感是升压谐振电感!

图三

图三是mp3耳机电路有L4、L5、L6三个磁珠电感,其中L4、L5是为了阻挡混在声音中的变化速度快得人耳不能听到的交流成分(叫超声波),让它通过电容C31、C32入地,不再进入耳机让我们感到声音不纯净和疲劳!我们知道,mp3收音机天线是用耳机线做天线的,L6这个磁珠电感的作用就是阻挡耳机线送过来的无线电波信号不能让它进入地只能进入调频收音块的天线接收脚!

图三中U7的6脚是电源输入脚,5脚是退藕,4脚是控制U7的工作状态,高电位(有电压)的时候工作屏背景灯亮,低电位0v的时候停止工作,屏背景灯熄灭,省电状态;3脚是输出补偿,2脚接地,1脚接电感震荡输出。当电感值一定的时候,震荡的速度越快,电流方向变化的速度也越快,输出电压就越高!图三中的 R22是补偿电阻E3、E4、E5是静电高压泻放电阻,也可以不接!