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贴片电感如何分类,特点,作用

编辑:东莞市祥如电子有限公司时间:2019-02-23

贴片电感(Chip inductors),又称为功率电感、大电流电感和表面贴装高功率电感。具有小型化,高品质,高能量储存和低电阻等特性。    

一般电子线路中的电感是空心线圈,或带有磁芯的线圈,只能通过较小的电流,承受较低的电压;而功率电感也有空心线圈的,也有带磁芯的,主要特点是用粗导线绕制,可承受数十安,数百,数千,甚至于数万安。功率贴片电感是分带磁罩和不带磁罩两种,主要由磁芯和铜线组成。 在电路中主要起滤波和振荡作用。    

贴片电感特性特点    

特性    

1、表面贴装高功率电感。    

2、具有小型化,高品质,高能量储存和低电阻之特性。    

3、主要应用在电脑显示板卡,笔记本电脑,脉冲记忆程序设计,以及DC-DC转换器上。    

4、可提供卷轴包装适用于表面自动贴装。    

特点    

1、平底表面适合表面贴装。    

2、优异的端面强度良好之焊锡性。    

3、具有较高Q值,低阻抗之特点。    

4、 低漏磁,低直电阻,耐大电流之特点。    

5、可提供编带包装,便于自动化装配    

贴片电感分类    

贴片电感可分为绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器四个类型:    

1.绕线型    

它的特点是电感量范围广(mH~H),电感量精度高,损耗小(即Q大),容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等,但不足之处是在进一步小型化方 面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值,因而在高频回路中占据一席之地。    

TDK的NL系列电感为绕线型,0.01~100uH,精度5%,高Q值,可以满足一般需求。    

NLC型 适用于电源电路,额定电流可达300mA;NLV型为 高Q值,环保(再造塑料),可与NL互换;NLFC 有磁屏,适用于电源线。    

2.叠层型    

它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。    

它与绕线片式电感器相比有诸多优点:尺寸小,有利于电路的小型化,磁路封闭,不会干扰周围的元器件,也不会受临近元器件的干扰,有利于元器件的高密度安装;一体化结构,可靠性高;耐热性、可焊性好;形状规整,适合于自动化表面安装生产。    

TDK的MLK型电感,尺寸小,可焊性好,有磁屏,采用高密度设计,单片式结构,可靠性高;MLG型的感值小,采用高频陶瓷,适用于高频电路;MLK型工作频率12GHz,高Q,低感值(1n~22nH)    

3.编织型    

特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。    

4.薄膜片式    

具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面,磁场分布集中,能确保装贴后的器件参数变化不大,在100MHz以上呈现良好的频率特性。    

贴片电感的5个主要参数    

1.电感量    

空载测量(理论值)和在实际电路中的测量(实际值)。由于电感使用的实际电路过多,难以类举。只有在空载情况下的测量加以解说。    

电感量的大小,主要取决于电感线圈的圈数(匝数),绕制方式,有无磁心及磁心的材料等决定。通常情况下,线圈圈数越多,绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈的电感量大。磁心导磁率越大,电感量也就越大。所以电感量是有很多因素来决定它的大小。电感量的基本单位是亨利(简称亨),用字母“H”表示。常用的单位还有毫亨(mH)和微亨(μH),它们之间的关系是:1H=1000mH;1mH=1000μH    

2.允许偏差    

电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差,各字母所代表的允许偏差见下表。例如:560uHK表示标称电感量为560uH,允许偏差为土10%,文字符号为法文字符号法,是将电感器的标称值和允许偏差值用数字和文字符号按—定的规律组合标志在电感体上。采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器其单位通常为nH或pH,用N或R代表小数点。例如:4N7表示电感量为4.7nH,4R7则代表电感量为4.7uH;47N表示电感量为47nH,6R8表示电感量为6.8uH。    

标注的感量与实际感量的允许误差值。一般用于振荡或滤波线路中的贴片电感要求精度较高,允许偏差为±0.2%~±0.5%;而用于耦合或高频阻流的精度要求不高,允许偏差为±10%~15%。    

3.分布电容    

线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。分布电容越小,其稳定性越好。    

通常将模拟电路区和数字电路区合理地分开,将电源线和地线单独引出,把电源供给处汇集到一点。又如在家庭综合布线时,要将220V供电线路遇电话线、网络线及音频、视频线等分开布线,且要求尽量不要平行敷设。    

4.额定电流    

额定电流是指产品设备在额定电压下,按照额定功率运行时的电流。贴片电感正常工作时允许通过的zui大电流值。若工作电流超过额定电流,则会烧毁。    

5.品质因数    

品质因数也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。他是指贴片电感在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。Q值越高,损耗越小,效率越高。    

贴片电感原理    

电感是闭合回路的一种属性,即当通过闭合回路的电流改变时,会出现电动势来抵抗电流的改变。这种电感称为自感,是闭合回路自己本身的属性。假设一个闭合回路的电流改变,由于感应作用而产生电动势于另外一个闭合回路,这种电感称为互感。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,利用此原理制成的元件叫做互感器。    

贴片电感作用    

作用贴片电感 是用绝缘导线绕制而成的电磁感应元件。属于常用的电感元件。贴片电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法,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。调谐与选频电感的作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。贴片电感在电路中的任何电流,会产生磁场,磁场的磁通量又作用于电路上。    

当贴片电感通过的电流变化时,贴片电感中产生的直流电压势将阻止电流的变化。当通过电感线圈的电流增大时,电感线圈产生的自感电动势与电当通过电感线圈的电流减小时,自感电动势与电流方向相同,阻止电流的减小,同时释放出存储的能量,以补偿电流的减小。流方向相反,阻止电流的增加,同时将一部分电能转化成磁场能存储于电感之中;因此经电感滤波后,不但负载电流及电压的脉动减小,波形变得平滑,而且整流二极管的导通角增大。    

屏蔽贴片电感与一般的贴片电感作用不一样,一般的贴片电感在电路中是不带屏蔽的,使用起来了在电路中电感起不到想要的效果,屏蔽贴片电感能够屏蔽掉一些电路中电流的不稳定性,很好的起到阻隔的作用,屏蔽电感完整的金属屏蔽体将带正电导体包围起来,在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量的负电荷,外侧出现与带电导体等量的正电荷,如果将金属屏蔽体接地,则外侧的正电荷将流入大地,外侧将不会有电场存在,即带正电导体的电场被屏蔽在金属屏蔽体内。    

屏蔽电感在电路中还起到了耦合的作用,屏蔽贴片电感为降低交变电场对敏感电路的耦合干扰电压,电感可以在干扰源和敏感电路之间设置导电性好的金属屏蔽体,并将金属屏蔽体接地。交变电场对敏感电路的耦合干扰电压大小取决于交变电场电压、耦合电容和金属屏蔽体接地电阻之积。只要设法使金属屏蔽体良好接地,就能使交变电场对敏感电路的耦合干扰电压变得很小。电场屏蔽以反射为主,因此屏蔽体的厚度不必过大,而以结构强度为主要考虑因素。