什么是扼流圈
編輯在電子中,扼流圈是一種電感器用于阻止高頻交流電流,同時使直流(DC)和低頻率交變電流在(AC)電路。一種扼流通常由的線圈經常纏繞在絕緣電線的磁芯,盡管一些由串上的導線的鐵氧體材料的環形的“胎圈”的。扼流圈的阻抗隨著頻率的增加而增加。它的低電阻通過交流和直流電而幾乎沒有功率損耗,但它的電抗限制了交流電的通過量。
這個名字來自阻塞——“窒息”——高頻同時通過低頻。它是一個功能名稱;如果電感器用于阻止或去耦更高的頻率,則使用名稱“扼流圈”,但如果用于電子濾波器或調諧電路,則該組件簡稱為“電感器”。設計用作扼流圈的電感器通常不具有調諧電路和濾波應用中使用的電感器所需的低損耗結構(高Q因數)。
扼流圈的類型和結構
編輯MF或HF無線電用于安培的十分之扼流圈,和一個鐵氧體磁珠VHF幾安培扼流圈。甲鐵氧體“胎圈”扼流圈,由鐵素體的環繞計算機的電源線的圓筒阻止電子噪聲。
扼流圈分為兩大類:
- 音頻扼流圈(AFC)–旨在阻止音頻和電源線頻率,同時允許直流通過
- 射頻扼流圈(RFC)–旨在阻止無線電頻率,同時允許音頻和直流通過。
音頻扼流圈
音頻扼流圈(AFC)通常具有鐵磁芯以增加其電感。它們的構造通常類似于變壓器,具有疊片鐵芯和氣隙。對于給定的磁芯體積,鐵芯增加了電感。扼流圈常用于真空管整流電源的設計無線電接收器或放大器等設備。它們常見于直流電機控制器中以產生直流(DC),與大型電解電容器結合使用以消除輸出DC處的電壓紋波(AC)。為扼流輸出濾波器設計的整流器電路可能會產生過多的直流輸出電壓,如果移除電感器,整流器和濾波電容器會受到過大的浪涌電流和紋波電流。然而,具有高紋波電流額定值的現代電解電容器以及消除比扼流圈更多的電源紋波的電壓調節器已經消除了電源頻率電源中笨重、笨重的扼流圈。較小的扼流圈用于開關電源從輸出中去除高頻開關瞬變,有時從反饋到電源輸入中去除。它們通常具有環形鐵氧體磁芯。
一些汽車音響愛好者在汽車音響系統中使用扼流圈(特別是在低音炮的布線中,以從放大的信號中去除高頻)。
射頻扼流圈
射頻扼流圈(RFC)通常具有鐵粉或鐵氧體磁芯,可增加電感和整體操作。它們通常以復雜的方式纏繞(籃式纏繞)以減少自電容和鄰近效應損耗。用于更高頻率的扼流圈具有非磁芯和低電感。
一種用于消除線路中數字射頻噪聲的現代扼流圈是鐵氧體磁珠,它是一種圓柱形或圓環形狀的鐵氧體磁芯,滑過導線。這些常見于計算機電纜上。典型的射頻扼流圈值可能是2毫亨。
共模扼流圈
共模(CM)扼流圈將兩個線圈纏繞在一個磁芯上,可用于抑制來自電源線的電磁干擾(EMI)和射頻干擾(RFI)以及防止電力電子設備出現故障。它通過差分電流(相等但相反),同時阻止共模電流。由于繞組負耦合,磁芯中的差模(DM)電流產生的磁通量往往會相互抵消。因此,扼流圈對DM電流幾乎沒有電感或阻抗。通常,這也意味著磁芯不會因大DM電流而飽和,而xxx額定電流則由繞組電阻的熱效應決定。然而,由于正耦合繞組的組合電感,CM電流呈現高阻抗。
CM扼流圈通常用于工業、電氣和電信應用,以消除或減少噪聲和相關電磁干擾。
當共模扼流圈傳導共模電流時,繞組產生的大部分磁通量由于其高磁導率而被電感器磁芯限制。在這種情況下,漏磁通(也是CM扼流圈的近磁場發射)很低。然而,流經繞組的DM電流將產生高發射近磁場,因為在這種情況下繞組是負耦合的。為了減少近磁場發射,可以將扭曲繞組結構應用于共模扼流圈。
一個平衡絞合繞組CM扼流圈等效電流回路和產生的磁場測量實驗設置。
平衡雙絞繞組CM扼流圈與傳統平衡雙繞組CM扼流圈的區別在于繞組在鐵芯開口窗口的中心相互作用。當它傳導共模電流時,平衡絞合繞組共模電感可以提供與傳統共模電感相同的共模電感。當它傳導DM電流時,等效電流回路會在空間中產生反向磁場,因此它們往往會相互抵消。
電流通過電感器,探針測量近場發射。用作電壓源的信號發生器連接到放大器。然后將放大器的輸出連接到被測電感。為了監測和控制流過電感器的電流,電流鉗夾在導線周圍。與電流鉗相連的示波器,用于測量電流波形。探頭測量空氣中的通量。連接到探頭的頻譜分析儀收集數據。
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