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J.A
Advance Member
 
J.A的大頭照
 

加入日期: Dec 2002
您的住址: 台南
文章: 407
電感問題請教

請教懂電感的網友

小第某牌不知名的行動電源
有一個電感, 是黑灰色的內芯上標 "4R7" , 外面再一個框圈起來(材質忘記叫啥)
電感邊框裂掉分離了約四分之一, 查不多在直角處裂了一面
若把它黏回去是否影響使用, (線圈是在內鐵芯, 外框的作用是 ?)

小弟學校學的是傳統鑄鐵疊片鐵芯電感 , 差不多都還回去了,且對這種新式的沒概念

是否能指點一下小弟相關知識 謝謝
     
      
舊 2014-01-23, 12:01 AM #1
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J.A離線中  
Belldandy_1
Power Member
 

加入日期: Feb 2005
文章: 576
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作者J.A
請教懂電感的網友

小第某牌不知名的行動電源
有一個電感, 是黑灰色的內芯上標 "4R7" , 外面再一個框圈起來(材質忘記叫啥)
電感邊框裂掉分離了約四分之一, 查不多在直角處裂了一面
若把它黏回去是否影響使用, (線圈是在內鐵芯, 外框的作用是 ?)

小弟學校學的是傳統鑄鐵疊片鐵芯電感 , 差不多都還回去了,且對這種新式的沒概念

是否能指點一下小弟相關知識 謝謝

我猜你說的那個大概是半封閉式或全封閉式電感,外殼邊框也屬於磁路的一部份,
崩角後黏回去則有磁阻改變的疑慮,建議還是更換同標示值的全新電感元件。
 
舊 2014-01-23, 12:05 PM #2
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Belldandy_1離線中  
a8628
Golden Member
 
a8628的大頭照
 

加入日期: Jun 2001
您的住址: 以勤的大腿上
文章: 3,187
Choke 裂掉就沒救了,去電子材料行買一顆,4.7uH / 100Khz 焊回去.
__________________
假如沒有妳的允許,不能說「愛」,
那麼,至少我可以說「喜歡」。
是的,我喜歡妳 這一回,不請求妳的原諒。

舊 2014-01-28, 03:29 PM #3
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a8628離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
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作者J.A
請教懂電感的網友
小第某牌不知名的行動電源
有一個電感, 是黑灰色的內芯上標 "4R7" , 外面再一個框圈起來(材質忘記叫啥)
電感邊框裂掉分離了約四分之一, 查不多在直角處裂了一面
若把它黏回去是否影響使用, (線圈是在內鐵芯, 外框的作用是 ?)
小弟學校學的是傳統鑄鐵疊片鐵芯電感 , 差不多都還回去了,且對這種新式的沒概念
是否能指點一下小弟相關知識 謝謝



那是屬於鐵粉芯類 (四氧化三鐵加其它物質) 材質, 與一般低頻變壓器的矽鋼片類材質相比, 它的響應頻率比較高, 甚至幾十到百 MHz 的 RF 電路也有使用鐵粉芯; 而上到接近百 MHz 的電路就會開始使用脫胎線圈 (無鐵粉芯), 或是用同軸電纜作變壓器 (阻抗轉換或交連); 接近 GHz 微波就會開始用微帶來做阻抗轉換交連或濾波, 大功率微波的會用導波管..

對電源轉換電路來說, 使用頻率越高, 意味著變壓器或電感所需繞圈數越少, 體積就可以做得越小..

若迫不得已實在買不到, 找個快乾膠黏回去也是可以的選項, 因為外層的功能主要是在磁路上構成閉迴路, 避免外漏的高頻率交流磁場引起干擾..

不過相較於矽鋼片, 鐵粉芯類製造上是屬於類似陶瓷那樣的粉末加壓燒結構成的材料, 比較不耐熱衝擊與撞擊, 容易因本體內外或兩端溫度差異太大熱膨脹程度不一, 或是碰撞而龜裂..


相關零件參考資料例:

http://html.alldatasheet.com/html-p...1/GS43-4R7.html

此文章於 2014-01-28 05:46 PM 被 山賊 編輯.
舊 2014-01-28, 05:45 PM #4
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山賊離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
對了! 補充一下:

鐵粉芯雖然主體材料是四氧化三鐵, 但是配方比例與制程的不同, 特性也會差很多, 譬如硬磁與軟磁的差異, 適用溫度, 交流損耗, 導磁率, 最大飽和磁場, DC 偏壓率與磁化線性度等, 所以不能只因為看起來外觀顏色差不多就互相代用..

製程定形方式一般多使用有機黏劑 (譬如環氧樹脂) 來賦形固化; 所以若確定粘合回去沒有啥縫隙, 一般來說其特性差異應不會太大..

一般市售鐵粉芯使用樹脂賦形者, 適用溫度多在 150 度 c 以下, 溫度過高樹脂易劣化; 所以若您的行動電源鐵粉芯是因為溫度太高導致龜裂, 那麼最好查一下電路, 看是原始設計問題, 還是有別的零件故障所引起..

此文章於 2014-01-28 08:02 PM 被 山賊 編輯.
舊 2014-01-28, 08:00 PM #5
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J.A
Advance Member
 
J.A的大頭照
 

加入日期: Dec 2002
您的住址: 台南
文章: 407
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作者山賊
對了! 補充一下:

鐵粉芯雖然主體材料是四氧化三鐵, 但是配方比例與制程的不同, 特性也會差很多, 譬如硬磁與軟磁的差異, 適用溫度, 交流損耗, 導磁率, 最大飽和磁場, DC 偏壓率與磁化線性度等, 所以不能只因為看起來外觀顏色差不多就互相代用..

製程定形方式一般多使用有機黏劑 (譬如環氧樹脂) 來賦形固化; 所以若確定粘合回去沒有啥縫隙, 一般來說其特性差異應不會太大..

一般市售鐵粉芯使用樹脂賦形者, 適用溫度多在 150 度 c 以下, 溫度過高樹脂易劣化; 所以若您的行動電源鐵粉芯是因為溫度太高導致龜裂, 那麼最好查一下電路, 看是原始設計問題, 還是有別的零件故障所引起..


非常感謝 , 真是專業的解說

那是不是可以概觀來說外層主要為作為遮蔽用 ? 畢竟線圈是繞在內芯上

該物品是黏回去了, 輸出電壓也在穩定在 5v
另外猜測該電路板(行動電源)作用應該是 3.7 v 昇壓至 5v
有量過電池跟輸出(usb) 端電壓推測的
只是不知道那一顆是輸入(充電)還是輸出 (usb 供電) 用
舊 2014-01-28, 11:56 PM #6
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J.A離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
引用:
作者J.A
非常感謝 , 真是專業的解說
那是不是可以概觀來說外層主要為作為遮蔽用 ? 畢竟線圈是繞在內芯上
該物品是黏回去了, 輸出電壓也在穩定在 5v
另外猜測該電路板(行動電源)作用應該是 3.7 v 昇壓至 5v
有量過電池跟輸出(usb) 端電壓推測的
只是不知道那一顆是輸入(充電)還是輸出 (usb 供電) 用


這東西我所知很有限, 算不上專業, 只是 N 年前玩過一陣子高頻電路與交換式電源電路, 稍微找過一些基本資料過, 比較細節的東西, 還是得找相關從業人員問..

在我們所生活的空間裡, 磁場與電場有一點不同, 雖然兩者是一體兩面; 磁場是閉迴路, 電場則是有始有終; 直流磁場除了超導體的邁斯納效應(Meissner Effect)才能起到所謂 "遮蔽" 外部磁場的功能外, 可以說是無法屏蔽, 但可以利用導磁材料 (順磁特性) 導引的方式, 讓一磁場以閉合迴路方式侷限在一小區域裡, 這就是前面 Belldandy_1 網友所提的磁路; 一般來說導磁材料的缺損, 會讓有效電感值降低, 因而 Q 值也會下降; 相當極少數的案例會有電感值升高的情形, 多半是原本設計上應有的間隙, 因為導磁材料崩落移位間隙縮小, 或是有順磁特性的外物填塞間隙所導致..

交流磁場則因為可以在導體上感應出電流, 且這電流所產生磁場相位與原磁場相反, 而起到一定程度所謂衰減的效果, 而且這效果隨著頻率的升高而增加; 電場則不管交直流, 都可以利用法拉地籠等電位效應, 在電磁波長遠大於法拉地籠孔徑的情況下, 有效地屏蔽外部電場..

至於您的行動電源轉換電路, 就如您所猜測低轉高的可能性較大, 但是也有可能是串聯兩組電池, 以 3.7 * 2 = 7.4v 轉 5v 的方式呈現 (串聯鋰電池組通常會附加平衡電路), 端看設計者本身思維..

因為 DC/DC 非絕緣開關式電源是用開關電晶體把直流斬波, 利用電感中的磁場強度不易變動, 傾向維持原有電流大小方向的特性, 起到高轉低, 低轉高, 正轉負 (或負轉正) 的電源轉換需求 (絕緣式的則需使用變壓器作初次極基本隔離):


高轉低:

       +-----+
       |  /  |      
+ O----|O   O|---*--@@@--*---O +
       +-----+   |       |
 Vin            ___      |  Vout
                / \      =
                 |       |
- O--------------*-------*---O -             
在高轉低等效基本電路裡, 因為電感對直流導通, 所以在 power off 情況下用電表以低電阻檔檢查, 會發現 USB 電源輸出 + 端與濾波電容正端, 電感兩端, 以及二極體有標環的那一端, 和開關電晶體 (或 IC) 一腳有電氣上的連接..


低轉高

      
+ O------@@@-----*--->|--*---O +
                 |       |
               +---+     |
               | O |     |
 Vin           |  /|     =  Vout
               | O |     |
               +---+     |
                 |       |
- O--------------*-------*---O -

在低轉高的等效基本電路裡, 因為二極體單向導通, 且有一導通電壓 (交換電路多用蕭特基二極體整流, 導通電壓比一般二極體低, 約在 0.1~0.3V 左右), 則在 power off 情況下用電表以低電阻檔檢查, 會發現 USB 電源輸出端僅與濾波電容正端, 二極體有標環那一端有電氣上的連接; 而因為電感對直流導通, 故輸入端會與電感兩端, 與二極體無標環那一端, 以及開關電晶體(或 IC) 一腳有電氣上的連結.



正轉負

       +-----+
       |  /  |      
+ O----|O   O|---*---|<--*---O -
       +-----+   |       |
 Vin             @       |  Vout
                 @       =
                 |       |
- O--------------*-------*---O +

這算是給您的功課, 請自行分析, 基本原理同上..


而充電電路的部分, 因為鋰電池需要以限流限壓充電 (此點特性與鉛酸蓄電池相似), 所以會有一穩壓電路以提供穩定的充電電壓, 這電路可能以交換式或是傳統串聯式穩壓來提供, 若是交換式會有一電感, 且多為高轉低的架構 (使用太陽能充電的則有可能為低轉高或高轉低, 或是兩者兼具, 視太陽能輸出電壓與設計者思維而定); 傳統的串聯式穩壓除了少數儀器級需要特意額外用電感 (多為 pi 型濾波電路) 濾除高頻成分以獲得純淨直流外, 則多沒有電感..
舊 2014-01-29, 09:27 AM #7
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山賊離線中  
山賊
Major Member
 

加入日期: Jun 2002
文章: 125
補充說明一點:

因為交換式電源的輸出漣波率高, 要求輸出品質者, 除了基本電容濾波外, 在輸出上可能還會再加上額外的濾波電路 (多半是基本的 pi 型濾波), 這樣的電路您會發現會有額外的電感作為濾波用, 其基本電路架構如下:



 O----*---@@@---*----O
      |         |
      =         =
      |         |
 O----*---------*----O


少數需要濾除地線雜訊的, 則會採用以下電路:

 O--*--+     +--*--O
    |  |     |  |
    |  +-@@@-+  |
    =    ===    =
    |  +-@@@-+  |
    |  |     |  |
 O--*--+     +--*--O



所以若發現您的行動電源輸出雜訊太多, 在已排除濾波電容品質不良或故障的情形下, 可以考慮自行加上額外的濾波電路, 以獲得更加純淨的 USB 5V 電源.
舊 2014-01-29, 10:07 AM #8
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山賊離線中  
J.A
Advance Member
 
J.A的大頭照
 

加入日期: Dec 2002
您的住址: 台南
文章: 407
引用:
作者山賊
補充說明一點:

因為交換式電源的輸出漣波率高, 要求輸出品質者, 除了基本電容濾波外, 在輸出上可能還會再加上額外的濾波電路 (多半是基本的 pi 型濾波), 這樣的電路您會發現會有額外的電感作為濾波用, 其基本電路架構如下:



 O----*---@@@---*----O
      |         |
      =         =
      |         |
 O----*---------*----O


少數需要濾除地線雜訊的, 則會採用以下電路:

 O--*--+     +--*--O
    |  |     |  |
    |  +-@@@-+  |
    =    ===    =
    |  +-@@@-+  |
    |  |     |  |
 O--*--+     +--*--O



所以若發現您的...



感謝指點 真是高手高手高高手

過年愉快 狗腿一下
舊 2014-02-05, 12:04 AM #9
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J.A離線中  


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