如何降低电感线圈的损耗?
我们知道电感线圈是最简单的电感器 , 在电感线圈的基础上 , 加入导磁介质就成了磁芯电感 。如圆形线圈内部套磁棒成了磁棒电感 , 还有其他常见的磁环电感 。工字电感 , 滤波器 , 变压器等等 。所有的绕线电感 , 我们都可以广义的称之为电感线圈 。那么电感线圈满足感量 , 饱和电流均达标的情况下 , 其损耗如何?
首先 , 我们来弄清楚什么是电感线圈的损耗 , 电感线圈的损耗也叫Q值 , 指电感器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 , 电感工作效率越高 。
【如何降低电感线圈的损耗?】
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提高Q值的几个方法:
1、根据电感线圈的工作频率来选择线圈的导体材料 。
低频段的线圈电感 , 一般采用漆包线等带绝缘的导线绕制 。工作频率范围在10KHZ到2MHz的范围的电路中 , 多采用多股绝缘的导线绕制线圈 , 这样 , 可有效地增加导体的表面积 , 从而可以克服集肤效应的影响 , 使Q值比相同截面积的单根导线绕制的线圈高30%-50% 。在频率高于2MHz的电路中 , 电感线圈应采用单根粗导线绕制 , 导线的直径一般为1.0以上的级别 。需要间绕的电感线圈 , 常用镀锡铜线绕制 , 以增加导线表面的导电性 。这时不宜选用多股导线绕制 , 因为多股绝缘线在频率很高时 , 线圈绝缘介质会引起额外的损耗 , 其效果反不如单根导线好 。
2、选用优质的线圈骨架 , 减少介质损耗
在频率较高的场合 , 如短波波段 , 因为普通的线圈骨架 , 其介质损耗显著增加 , 因此 , 应选用高频介质材料 , 如高频瓷、聚四氟乙烯、聚苯乙烯等作为BOBBIN骨架 , 并采用间绕法绕制 。
3、选择合理的线圈尺寸
选择合理的线圈尺寸 , 可以减少损耗 , 外径一定的单层线圈 , 绕组长度L越小 , 其损耗越小;外径一定的多层线圈 , 绕组层数越少 , 其损耗越小 。
4、选定合理屏蔽罩的直径
用屏蔽罩 , 会增加线圈的损耗 , 使Q值降低 , 因此屏蔽罩的尺寸不宜过小 。然而屏蔽罩的尺寸过大 , 会增大体积 , 因而要选定合理屏蔽罩的直径尺寸 。
5、采用磁芯可使线圈圈数显著减少
线圈中采用磁芯 , 减少了线圈的圈数 , 不仅减小线圈的电阻值 , 有利Q值的提高 , 而且缩小了线圈的体积 。
6、线圈直径适当选大些
利于减小损耗在可能的条件下 , 线圈直径选得大一些 , 体积增大了一些 , 有利于减小线圈的损耗 。一般接收机 , 单层线圈直径取12mm-30mm;多层线圈取6mm-13mm , 但从体积考虑 , 也不宜超过20mm-25mm的范围 。
7、减小绕制线圈的分布电容
电感线圈介质尽量采用无骨架的 , 或者直接在介质上绕制线圈 , 能减小分布电容15%-20%;分段绕法能减小多层线圈的分布电容的1/3~l/2 。对于多层线圈来说 , 直径D越小 , 绕组长度L越小或绕组厚度t越大 , 则分布电容越小 。需要注意的是线圈经过含浸或者封胶 , 其分布电容将增大20%-30% 。
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