(12) 线圈使用指南 | 给线圈用户的提示(Part-1)
(12) 线圈使用指南
原计划是在去年末发表,由于诸多原因一再推迟,在此深表歉意!第12 节也是最后一节,内容是, "线圈使用指南"。
为了更好地了解线圈的工作原理
同样都是电子元件,但线圈与电容器相比,理解起来还是困难些。也可能是因为电容器是一个电压元件,而线圈是一个电流元件吧。
通常大家是,"工作电压相同,就可以同等使用","交流100V的产品不能在交流200V 下使用"这样认为的。
那么,以下(1)和 (2)的表达方式哪种更容易理解呢?
- 向电阻施加电压时,电流流过电阻。
电压 → 电流 - 电流流过电阻时,电阻的两端产生电压。
电流 → 电压
可能大多数人认为(1)更容易理解。线圈和电容器在电气中是 对立关系。因此,当你考虑线圈(电流)的性能时,可以与电容器(电压)性能相比,它可能对你理解有帮助。让我们参考表1 中配对的内容。
Capacitor | Inductor |
---|---|
Voltage | Current |
Voltage source |
Current source |
Parallel | Series |
Series | Parallel |
Open | Short |
Short | Open |
E = 0 | I = 0 |
I = ∞ | E = ∞ |
我们用图说明,在图-1 左侧的连接图中,合上SW,电容的两端被施加电压。然后断开SW,移走电源,完成充电状态。接下来,如图-2 接线后(合上SW),瞬间会出现大电流(i)流动,(从火花得知有电能产生)。
以同样的方式,在图-1 右侧的连接图中,断开SW,让电流进入线圈。然后闭合线圈,让电流保持流动状态,之后切断电源。然后,当电路被打开时(合上SW),如图-2 所示,瞬间产生一个大电压(e)。(实际上是放电产生了电能)。换一种思考方式来看,我想大家会认为线圈和电容器是一样的了,相对来说,电压更容易理解一些吧!
反电动势的产生
如上所述,在电流通过线圈的过程中,如果电流被开关或晶体管中断了片刻,线圈为了让电流继续流动,线圈两端就会产生非常高的电压。
这也是一种可以通过利用这种现象产生高电压的方法。不过线圈的电流是ON-OFF 电路的情况下,要采取高电压的保护电路等措施。
在电路设计阶段,必须注意,在电源中放置一个扼流线圈以控制噪声,因为类似高压出现的情况可能发生。
频率特性
对于线圈和电容器来说,它们的阻抗和电气特性都会随着频率的变化而变化。如果我们把电路中线圈的频率特性与电容器的作对比,根据表-1,下列电路显示出类似的频率特性(图-3)。"串联(并联)在电路中的电容器"="并联(串联)在电路上的线圈"但要牢记它们的基本工作原理是不同的。
线圈的故障模式
对于绕线型线圈有各种故障原因,最主要的故障模式是 "断线(开路)"。
此外,当线圈在恶劣条件下使用时,由于导线涂层的绝缘性能下降,也可能发生导线之间短路。断线是指在一般的组套中线圈处于开放状态,电流被切断的一方,其损害比短路所造成的损害要小,但断线有时会对其他部件产生大的影响。机械故障有"线圈端子和电路板之间的焊接部分脱落",在持续地增加振动情况下会发生。
如果使用线圈的设备需要高可靠性和安全性,请选择充分研讨过的高可靠性的线圈。同时,必须注意避开这些故障形式。照片-1 和-2(照片-2 是产品的底面),是为汽车应用所开发的耐冲击、耐振动CWD・CWR 系列高可靠性产品,为4 段子构造。
※CWR1277C,CWD1242C 该产品目前不在生产序列中。
冲击对线圈产生影响
有时不小心,部件意外地掉到地板上,对它造成了冲击。如果地板像混凝土一样坚硬,虽然时间很短(几毫秒),但冲击力达到1000G。
线圈多用铁氧体磁芯作为磁性材料。它和陶瓷(瓷器)一样,受到较大冲击就会破损。通常对掉落的,外观上看已破损的线圈是不会使用的,但也有对掉落的线圈捡起看没有异常而使用的情况存在。其实外观上没有损坏,但铁氧体磁芯的内部也可能随着冲击而破裂。作为线圈供应商我们强烈建议不要使用掉落过的线圈。
最后
至此,我们已经完成第1部的共12节内容。托您的福,我们希望有很多朋友来阅览。非常感谢!这些内容如能对您的工作有所帮助,我们将不胜荣幸。
第2部在少许时间构思,整理后继续刊载,期望能够继续帮到您,同时也请您对刊载内容多提宝贵意见,谢谢!
著者紹介
星野 康男
生于 1954 年。 线圈专业的传奇工程师
1976 年加入相模无线电制造公司(现相模电子有限公司)。 加入公司后立即在工程部工作。
他曾担任技术经理和执行官,并作为顾问继续协助工作和指导下级员工,于 2024 年 3 月底退休。 他以通俗易懂的技术讲解而闻名。
爱好是摄影。 他最喜欢的动物是猫(和铃鸟)。
- 文中提及的部分产品已停产。
- 由于文章撰写已有一段时间,所提供的信息可能仍包含过时内容。
给线圈用户的提示 Part-1