2.3　电感线圈、变压器

2.3.1　电感线圈

1.电感线圈的基本知识

凡能产生电感作用的元件统称为电感器，用绝缘导线制成各种线圈也称为电感。电感是一种储磁能的元件，具有阻碍交流电通过的特点。

（1）电感线圈的型号命名。

国产电感线圈的型号命名由以下四部分组成。

第一部分：主称，用字母表示（L为线圈、ZL为阻流线圈）。

第二部分：特征，用字母表示（G为高频）。

第三部分：形式，用字母表示（X为小型）。

第四部分：区别代号，用字母A、B、C等表示。

（2）电感量的单位。

线圈自感的大小称为电感量，可用字母L表示，单位为亨利（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），它们之间的关系是：1h=1000mH=1000000μH。

实践证明，线圈的圈数越多，线径越大，电感量就越大；反之电感量就越小。当线圈中装有磁芯或铁芯时，该线圈的电感量将大大增加。

（3）电感线圈的分类。

电感线圈的种类很多，分类方法各不相同。

①按电感线圈的线芯分类，可分为空心电感线圈、磁芯电感线圈、铁芯电感线圈和铜芯电感线圈。

②按安装的形式分类，可分为立式电感线圈、卧式电感线圈。

③按工作频率分类，可分为高频电感线圈、中频电感线圈、低频电感线圈。

④按用途分类，可分为电源滤波线圈、高频滤波线圈、高频阻流线圈、低频阻流线圈、行偏转线圈、场偏转线圈、行振荡线圈、行线性校正线圈、本机振荡线圈、高频振荡线圈。

⑤按电感量是否可调分类，可分为固定电感线圈、可变电感线圈、微调电感线圈。

⑥按绕制方式及其结构分类，可分为单层、多层、蜂房式、有骨架式和无骨架式电感线圈。

2.电感线圈的基本线圈参数

电感线圈和电阻、电容一样，是在电路中大量使用的重要元件之一。但电阻器、电容器是标准元件，而电感器除少数采用成品外，如LG小型固定电感器通常为非标准元件，需要根据电路要求自行设计。

（1）电感量及其精度。

电感量是表示电感线圈的电感数字大小的量。线圈的实际电感和标称电感量之间的偏差为电感的误差。小型电感器的电感量标称方法有色标法（与色环电阻一样，也称为色环电感）和直标法。

小型固体电感器如图2.14所示，电感量330mH、电流700mA、误差±10%。

（2）线圈和稳定性。

稳定性表示线圈参数随外界条件变化而改变的程度，通常用电感温度系数和不稳定系数两个量来衡量，它们越大，表示稳定性越差。

（3）品质因数。

电感线圈中储存能量与消耗能量的比值称为品质因数，又称为Q值线圈的品质因数，Q为：

Q=ωL/R

式中 ω——工作频率；

L——线圈的电感量；

R——线圈的损耗电阻。

（4）额定电流。

额定电流是指在规定的温度下，线圈正常工作时所能承受的最大电流值。对于阻流线圈、电源滤波线圈和大功率的谐振线圈，这是一个很重要的参数。如国产LG型，其单位为μH、mH；A、B、C、D、E表示各组最大工作电流，分别为50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA五级。

（5）分布电容。

分布电容是指线圈匝与匝之间形成的电容，即由空气、导线的绝缘层、骨架所形成的电容。这些电容的总和与电感线圈本身电阻构成一个谐振电路，产生一定频率的谐振，降低电感线圈电感量的稳定性，使Q值降低，通常应减小分布电容。为减小电感线圈的分布电容，一般都采用了不同的绕制方法，如采用间绕法、蜂房式绕法等。

3.几种常用电感线圈

（1）小型固定电感线圈。

小型固定电感线圈通常是用漆包线或丝包线在棒形、“工”字形或“王”字形的磁芯上直接绕制而成。它有密封式和非密封式两种封装形式，又都有立式和卧式两种结构。

小型固定电感线圈具有体积小、重量轻、耐震动、耐冲击、防潮性能好、安装方便等优点，主要用在滤波、振荡、陷波、延迟等电路中。

（2）单层电感线圈。

单层电感线圈是电路中用得较多的一种，其电感量较小，一般只有几微亨或几十微亨。这种线圈的品质因数一般都比较高，并且多用于高频电路中。

单层电感线圈通常采用密绕法、间绕法、脱胎绕法。密绕法就是将绝缘导线一圈挨一圈地绕在骨架上，此种线圈多数用于天线线圈，收音机的天线线圈用的就是这种单层线圈。间绕法就是每圈与每圈之间有一定的距离，其特点是分布电容小、高频特性好，多用于短波天线。脱胎绕法单层电感线圈实际上就是空心线圈，先将绝缘导线绕在骨架上，然后取出骨架，并按照电感量的要求，适当将线圈拉开距离或改变其形状，使用时将两引线头焊接到电路即可，此种线圈多用于高频头的谐振电路。

（3）阻流电感线圈。

阻流电感线圈在电路中的作用是阻止交流电流通过，它可分为高频阻流圈和低频阻流圈。高频阻流圈用于阻止高频信号通过，其特点是电感量小，要求损耗和分布电容小；低频阻流圈用于阻止低频信号通过，其特点是电感量比高频阻流圈大得多，多数为几十亨利。低频阻流圈多用于电源滤波电路、音频电路中。

（4）振荡线圈。

振荡线圈是超外差式收音机中不可缺少的元件。在超外差式收音机中，由振荡线圈与电容组成的振荡电路来完成产生一个比外来信号高465kHz的高频等幅信号。振荡线圈分为中波振荡线圈和短波振荡线圈。

振荡线圈装在金属屏蔽罩内，下面有引出脚，上面有调节孔。磁帽、磁芯都是由铁氧体制成的。线圈绕在磁芯上，再把磁帽安放在磁芯上，磁帽上有螺纹，可在尼龙支架上上下旋动，从而调节线圈的电感量。

2.3.2　变压器

1.变压器的分类

变压器是一种常用元器件，其种类繁多，大小形状千差万别。

（1）按变压器的工作频率，可分为高频变压器、中频变压器、低频变压器。

（2）按变压器的结构与材料，可分为铁芯变压器、固定磁芯变压器、可调磁芯变压器等。

2.变压器的型号命名方法

（1）低频变压器的型号命名方法。电源变压器、音频输入变压器和音频输出变压器的型号命名由以下三部分组成。

第一部分：主称，用字母表示。

第二部分：功能，用数字表示，单位为W。

第三部分：序号，用数字表示。

低频变压器主称字母的含义如表2.13所示。

表2.13　低频变压器主称字母的含义

（2）中周的型号命名方法。中周，即中频变压器，它的型号由以下三部分组成。

第一部分：主称，用几个字母组合表示名称、特征、用途。

第二部分：外形尺寸，用数字表示。

第三部分：序号，用数字表示。“1”表示第一中放电路用中频变压器，“2”表示第二中放电路用中频变压器，“3”表示第三中放电路用中频变压器。

3.变压器的主要特性参数

变压器的主要参数包括额定功率、变压比、效率、温升、绝缘电阻和抗电强度，以及空载电流、信号传输参数等。

（1）额定功率。额定功率是指在规定的频率和电压下，变压器能长期工作而不超过规定温升的最大输出视在功率，单位为VA、kVA或W、kW。

例如，DB-10-2其参数为变压比220V/7.5V，功率为10W，绝缘电阻≥500mΩ，抗电强度≥2000V。

（2）变压比。变压比n是指变压器的初级电压U1与次级电压U2的比值，或初级线圈匝数N1与次级线圈匝数N2的比值，即：

（3）效率。效率是指在额定负载时变压器的输出功率和输入功率的比值，即：

η=（P/P）×100%

通常20W以下的变压器的效率是70%～80%，而100W以上的变压器的效率可达95%左右。

（4）绝缘电阻。绝缘电阻是施加在绝缘层上的电压与漏电流的比值，包括绕组之间、绕组与铁芯及外壳之间的绝缘阻值。由于绝缘电阻很大，一般只能用兆欧表（或万用表的R×10kΩ挡）测量其阻值。如果变压器的绝缘电阻过低，在使用中有可能出现机壳带电，甚至将变压器绕组击穿烧毁。

（5）温升。温升是指线圈的温度。当变压器通电工作以后，线圈温度上升到稳定值时，比环境温度升高的数值。

（6）空载电流。变压器初级加额定电压而次级开路，这时的初级电流称为空载电流。

4.几种常用变压器

（1）电源变压器。电源变压器的主要作用是变换交流电源电压，又分为升压变压器和降压变压器。

（2）音频变压器。音频变压器是工作于音频范围的变压器。推挽功率放大器中的输入变压器和输出变压器都属于音频变压器。有线广播中的线路变压器也是音频变压器。

（3）中周。用在收音机或电视机的中频放大电路中。中周属于可调磁芯变压器，外形与收音机的振荡线圈相似，它由屏蔽外壳、磁帽、尼龙支架、“工”字磁芯、底座等组成。

（4）天线线圈。收音机的天线线圈也称为磁性天线，它是由两个相邻的而又相互独立的一次、二次绕组套在同一磁棒上构成的。

5.变压器的正确选用

根据不同的应用场合选择不同用途的变压器，选用时应注意变压器的性能参数和结构形式。

在选用电源变压器时，要注意与负载电路相匹配：选用的电源变压器应留有功率余量（其输出功率应略大于负载电路的最大功率），输出电压应与负载电路供电部分的交流输入电压相匹配。

一般来说，电源电路可选用“E”形铁芯电源变压器；若是高保真音频功率放大器的电源电路，则应选用“C”形电源变压器或环形电源变压器。

6.实物电感线圈、变压器

各种实物电感线圈、变压器，如图2.15所示。