第3章 电感器的应用与检测
3.1 电感器的特点与功能应用
电感器也称电感元件，它的种类较多，根据功能和应用领域的不同，大体可分为电感线圈、色环电感器、色码电感器和微调电感器四大类。
3.1.1 电感器的种类特点
1.电感线圈
电感线圈是一种常见的电感器，因其能够直接看到线圈的数量和紧密程度而得名。目前，常见的电感线圈主要有空心电感线圈、磁棒电感线圈和磁环电感线圈等。
（1）空心电感线圈
空心电感线圈是由线圈绕制而成，通常线圈绕制的匝数较少，电感量小，常用在高频电路中，如电视机的高频调谐器，如图3-1所示。
要点说明
空心电感线圈的电感量会随着线圈之间的间隙大小而发生变化，为了防止空心线圈之间的间隙变化，调整完毕后通常用石蜡加以密封固定，这样不仅可以防止线圈的形变，同时可以有效地防止线圈因振动而变形。
图3-1 空心电感线圈的实物外形
（2）磁棒电感线圈
磁棒电感线圈是一种在磁棒上绕制了线圈的电感元件。这使得线圈的电感量大大增加，如图3-2所示。
图3-2 磁棒电感线圈
（3）磁环电感线圈
磁环线圈的基本结构是在铁氧体磁环上绕制线圈，如图3-3所示。
图3-3 磁环线圈的实物外形
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磁环的大小、形状、铜线的绕制方法都对线圈的电感量有决定性影响。改变线圈的形状和相对位置也可以微调电感量。
2.色环电感器
色环电感器的电感量固定，是一种具有磁心的线圈，将线圈绕制在软磁性铁氧体的基体上，再用环氧树脂或塑料封装，并在其外壳上以色环标注电感量的数值。图3-4所示为典型固定色环电感器的实物外形。
图3-4 固定色环电感器的实物外形
3.色码电感器
色码电感器与固定色环电感器都属于小型的固定电感器，它是用色点标注电感量的数值。图3-5所示为典型色码电感器的实物外形。
图3-5 色码电感器的实物外形
这种电感器体积小巧，性能比较稳定，广泛应用于电视机、收录机等电子设备的滤波、陷波、扼流及延迟线等电路中。
4.微调电感器
微调电感器是指可以调整电感量的电感器，其电路符号为“
”。微调电感器一般设有屏蔽外壳，磁心上设有条形槽以便调整。图3-6所示为微调电感器的实物外形。
图3-6 微调电感器的实物外形
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微调电感器都有一个可插入的磁心，通过工具调节即可改变磁心在线圈中的位置，从而实现调整电感量的大小，如图3-7所示。值得注意的是，在调整电感器的磁心时要使用无感螺钉旋具，即非铁磁性金属材料制成的螺钉旋具，如塑料或竹片等材料制成的螺钉旋具，有些情况可使用铜质螺钉旋具。
图3-7 使用无感螺钉旋具调整微调电感器
3.1.2 电感器的功能应用
电感器就是将导线绕制成线圈状制成的，当电流流过时，在线圈（电感器）的两端就会形成较强的磁场。由于电磁感应的作用，它会对电流的变化起阻碍作用。因此，电感器对直流呈现很小的电阻（近似于短路），而对交流呈现阻抗较高，其阻抗的大小与所通过的交流信号的频率有关。同一电感元件，通过的交流电流的频率越高，则呈现的阻抗越大。
图3-8所示为电感器的基本工作特性示意图。
电感器的两个重要特性：
1）电感器对直流呈现很小的电阻（近似于短路），对交流呈现的阻抗与信号频率成正比，交流信号频率越高，电感器呈现的阻抗越大；电感器的电感量越大，对交流信号的阻抗越大。
2）电感器具有阻止其中电流变化的特性，所以流过电感器的电流不会发生突变。
图3-8 电感器的基本工作特性示意图
根据电感器的特性，在电子产品中常被作为滤波线圈、谐振线圈等。
1.电感器的滤波功能
由于电感器会对脉动电流产生反电动势，阻碍电流的变化，有稳定电流的作用，对交流电流其阻抗很大，但对直流阻抗很小，如果将较大的电感器串接在直流电路中，就可以使电路中的交流成分阻隔在电感器上，起到滤除交流成份的作用，如图3-9所示。
从图中可以看到，交流220V输入，经变压和整流后输出脉动直流电压，然后经电感器（扼流圈）及平滑电容器为负载供电。电路中的扼流圈实际上就是一个电感元件，它的主要作用是阻止直流电压中的交流分量。
2.电感器的谐振功能
电感器通常可与电容器并联构成LC谐振电路，其主要作用是用来选择一定频率的信号。图3-10所示为电感器谐振功能的应用。
图3-9 电感器滤波功能的应用
图3-10 电感器谐振功能的应用
由图3-10可知，天线接收空中各种频率的电磁波信号，信号经电容器Ce耦合到由调谐线圈L1和可变电容器CT组成的谐振电路，经L1和CT谐振电路的选频作用，被选的电台信号在LC电路中形成谐振，有增强该信号电流的作用，把需要的广播节目载波信号选出并通过L2耦合传送到高放电路。
图3-11所示为由电阻器和LC并联电路构成的分压电路。
当低频信号加到输入端时，信号经过分压电路输出，由于电感器L对低频信号的阻抗很小，因而衰减很大，输出幅度很小。
当高频信号加到输入端时，信号经过分压电路输出，由于电容器C对高频信号的阻抗很小，因而衰减很大，输出信号幅度很小。
图3-11 由电阻器和LC并联电路构成的分压电路
当与LC谐振频率相同的信号通过分压电路输出时，由于LC并联电路对该信号的阻抗呈无穷大，因而对输入信号几乎无衰减，输出端可得到最大幅度的信号。