3.7 电感器的应用与检修

本节介绍几种电感器的实际应用与常见故障的检修方法。

3.7.1 电感器的实际应用

1.消磁线圈及其应用原理

消磁线圈是彩电专用的电感线圈。如图3-21所示是21英寸彩电上使用的一种消磁线圈。它采用直径为0.69mm的漆包线,在46cm×36cm的矩形模具上绕68圈,然后用塑料胶布全密封包扎数层制成。所用导线总长为100多米。该电感线圈的两个端头通过绝缘导线连接到一个插座内,常插入电视机的电路板上使用。

图3-21 消磁线圈的应用

消磁线圈在彩电中围绕显像管四周安装,与消磁电阻器串联后再接入220V交流电源上。在电视机开机一瞬间,由于室温(20℃)时消磁电阻器一般在20Ω左右,所以220V电压几乎全都加在消磁线圈上,使初始瞬间流过大电流,产生强磁场。消磁电阻瞬间流过大电流,温度便急剧升高,引起电阻猛增,线圈电流就很快减小,磁场随之减退。在这一过程中,磁场迅速减退,便对显像管进行了消磁,显像管才能显示不带色斑、彩色纯正的图像。因为这个电感线圈起了消磁作用,所以称为消磁线圈。它是彩电中框架最大的电感线圈。

从分类上讲,消磁线圈属于空心密绕线圈,选用导线直径、绕线模具大小及圈数多少,完全取决于彩色显像管所需消磁的磁场量,从而设计计算流入消磁线圈的电流量。

2.抗干扰线圈及其应用原理

(1)730001抗干扰线圈的结构。下面具体介绍一个彩电中使用的抗干扰线圈的结构,如图3-22所示。抗干扰线圈属于固定磁芯线圈,由两组线圈、一个骨架和一个磁芯组成。

图3-22 抗干扰线圈

骨架用塑料制成,在22mm×21mm×18mm的空间内制成上下两个绕线槽,22mm指骨架前后的长,21mm指骨架左右的宽,18mm指骨架上下的高,骨架正中制有一个方形穿心孔,便于磁体插入。

磁芯制成两个“E”字形,组装时,将两个磁体插入骨架中对合,并在对接处用胶水胶牢。磁芯尺寸如图3-22所示,a=23mm,b=5mm,c=10mm,d=2mm,e=7mm,f=4mm,g=2.5mm。

绕制线圈时,应注意每个线圈首尾端位置和两个线圈的绕制方向,常是根据它在实际电路中位置,使两个线圈首端同时处在电路的前端或后端。绕制方向是在固定了骨架的位置后,将两个线圈都朝同一方向绕,这就保证了这个线圈的制作相位,才能起到它应有的抗干扰作用。两个线圈所用线径均为0.41mm,分别在两个槽内各绕120圈。这种电感器一般不进行封装,都能看到漆包线,明显是一个电感器,通常在磁芯上标记型号,为730001。

这个电感线圈在彩电中的作用,是分隔彩电电路与220V电源之间的干扰。既不让220V市电中的高频干扰杂波进入彩电电路内,也不让彩电的高频信号进入市电中干扰其他电器。

(2)抗干扰线圈的工作原理。抗干扰线圈在电子镇流器、录像机、影碟机、彩电等电器上广泛应用。如图1-5所示电子镇流器中的L1就是一个抗干扰线圈的应用实例。

当交流市电中有高电压脉冲干扰时,由于L1中L1-1和L1-2两个线圈绕组的电流始终互为反相(一个流入,另一个流出),能把交流市电中的高压尖脉冲分别变成绕组L1-1 中的“∨或∧(尖脉冲)”和绕组L1-2中的“∨或∧”,这样就能使交流电的高压干扰脉冲在L1中相互抵消,不让其进入镇流器电路内,从而保护了电路元件不被高压尖脉冲击穿损坏。

3.退耦线圈及其应用原理

如图3-23所示是彩电中从电源向高频头供电的局部电路图,其中L是一个电感为100μH的固定磁芯线圈,它与电容器C1、C2组成一个退耦单元电路。退耦电路(也称去耦电路)中的电感器起退耦作用,因此称为退耦电感器,它是电感器特性的具体应用。

图3-23 退耦单元电路

电感器具有通低频阻高频特性。L装在供电电源与高频头之间,一方面由它传输直流电源供高频头工作;另一方面由它阻挡电源中残存的高频干扰信号,不能进入高频头中,以免干扰高频头正常工作;再一方面,也由L阻止高频头的高频信号,不能进入电源中,从而消除了电路间的相互串扰。

高频头由电子元件组成,用于接收处理千赫、兆赫的高频信号。高频头处理的高频信号会沿电路到处“乱跑”,如果窜进供电电源中,就会扰乱其他电路正常工作。因此,就利用电感器具有阻高频的特性来规范高频信号的范围,使其不能进入供电电源中,而只通过电容器,构成高频信号回路,如图3-23所示。同时利用电感器具有通低频特性,能让直流电源顺利通过,由电源向高频头供电。

3.7.2 电感器的选用要求

许多电器中都使用了电感器元件,然而电感器在应用中常会出现各种故障,必然要进行检测、维修,要选择符合要求的电感器更换,下面就介绍应用电感器的一般要求。

1.对电感量的要求

在实际中,无论是应用、维修或绕制电感器,首要要保证电感器的电感量。脱离了这一点,就谈不上制作、维修、应用电感器。

在检修电器查出了电路中有故障的电感器时,一般采用三种方式进行修理。①选用一个好的成品电感器替换坏电感器装于电路中;②对坏电感器进行维修,修好后复原安装到电路上;③在无成品电感器替换,坏电感器又不能维修时,便要制作一个同样的电感器,然后安装于电路中。不管是选用、维修还是制作的电感器,在使用前最好先测量一下电感量,看它是否符合原电路的要求。在测量可调磁芯线圈的电感量时,应使磁芯处于可调范围的正中间。如果测得的电感量符合原电路要求,就可以应用,否则,就不允许应用。

对于电感量过大(或过小)的电感线圈,可通过减少(或增加)匝数的方法来调整其电感值。

在不同电路中应用电感器,对电感量的要求一般不同。例如,在电视机的谐振电路中,就对线圈电感量要求得非常严格,因为振荡电路中线圈的电感量略有偏差,就会引起收看质量发生很大变化。

在电器的滤波、退耦电路中,对线圈电感量的要求并不很高。通常,这两种电路的电感线圈变质情况极少见,即使有轻微的变质,也不会对电器工作造成很大影响。

2.对Q值的要求

品质因素 Q 值是电感器的一项重要参数。当电感器的 Q 值达不到电路要求,特别是谐振回路电感器的 Q 值达不到要求时,将直接影响收音机、电视机的接收灵敏度降低,严重时将导致收音机、电视机无法正常收听、收看。主要原因是电感线圈 Q 值降低致使信号损耗增大。因此,在谐振电路一定要选用高 Q 值的电感器。在没有仪器检测的情况下,最好不用积尘、霉变或受潮的电感器。干净的新电感器,其Q值一般能得到保证。

在重新绕制电感线圈时,还可人为提高电感线圈的 Q 值,方法是在保证原有电感量的前提下,加粗绕制线圈导线的直径。另外,电感线圈的损耗与制作材料有关。在要求损耗小的高频电路里,应选用损耗小的高频陶瓷制作骨架,而如果采用塑料、胶木、及纸等,损耗就会大一些。

3.对机械强度的要求

电感线圈机械结构必须牢固,线圈每一匝都不能松散,线圈绕组端头更不可活动。有的电感线圈还要经过浸绝缘漆处理,使结构更加牢固,同时也提高了绝缘强度,以免线圈受潮和霉烂。

对于有磁芯的电感线圈,还应检查磁芯是否松动,对可调磁芯电感线圈,更应检查磁芯是否有滑丝现象和磁芯破碎现象。另外,线圈不宜使用太细的导线绕制,以免增加线圈电阻,使Q值降低,同时也可避免因导线过细引起载流量不够而烧坏。

4.按电路频率选用电感器的要求

在彩电中,常按信号频率高低,将组成电路分为9种。①高频电路,处理放大48.5~91.75MHz(1~5频道)、167~222.75MHz(6~12频道)、470~960MHz(13频道以上)的高频电视信号;②图像中频电路,处理放大38MHz的图像中频信号;③伴音中频电路,处理放大6.5MHz的伴音中频信号;④色副载波电路,处理放大4.43MHz的色副载波信号;⑤视频电路,处理放大0~6MHz的视频信号;⑥音频电路,处理放大20~20000Hz的音频信号;⑦行频电路,处理放大15625Hz的行频信号;⑧场频电路,处理放大50Hz的场频信号;⑨电源电路,一般受行频的控制,所以信号频率与行频相同,为15625Hz。

一般来说,在音频(20~20000Hz)及低频(如场频50Hz)电路中,应该用带铁芯(硅钢片)或带低频铁氧体的电感线圈;在几十千赫至几百千赫(如行频15625Hz)的电路中,应选用铁氧体磁芯线圈;在几兆赫兹至几十兆赫兹(如38MHz)的电路中,最好用导磁系数较高的铁氧体作为线圈的磁芯;在100MHz(如电视电波)以上时,便不能用铁氧体,只能用空心线圈或空心铜管式电感器,如果要使频率能在某一范围调节,应该选用可调电感器。

在使用电感器时,除应注意电性参数外,体积大小也值得注意。另外,所换元件不能与其他任何元件相接触,以免发生短路故障。

3.7.3 电感器故障的检修方法

电感线圈在使用中常会发生一些故障。下面介绍电感器常见故障检修方法。

1.线圈断路的检修方法

电感线圈因受潮发霉造成导线锈断,一般都应进行撤卸重绕。撤卸时,应对原线圈匝数、绕线方向、使用导线直径做记录。重绕时,可用同规格的漆包线按与撤卸相反的步骤进行绕制。

若线圈绕组端头断线,一般不必重新绕制,只需将线头重新焊接好即可。

如果电感线圈表面几圈擦断或碰断,可用局部焊接办法,将已断的线圈对应焊接起来即可,但应保证匝与匝之间绝缘。若线圈多匝断开,一般不采用局部焊接,则应采用重新绕制的方法来修理。

2.线圈短路的检修方法

电感线圈的短路故障较常见,仔细查出短路部位,先将短路线圈分开,再填入薄纸、黄蜡绸、绝缘漆或胶水等绝缘材料,便可修复短路故障。若是多匝线圈短路,则可对线圈采取重绕方法进行修理。

对于有屏蔽罩的电感线圈,还有可能因为线圈、引线与金属壳相碰导致短路。这种故障有一个显著特点,就是在拿开屏蔽罩之后,短路消除,盖上屏蔽罩后,短路又发生,检查时应特别注意。遇到这种情况,可取开屏蔽罩,找出短路原因。如果是因电感器内有杂物引起,可清除屏蔽罩内或线圈上的杂物。若是线圈绝缘层被破坏和松散与屏蔽罩短路,可更换同样规格的漆包线对线圈进行重绕。

3.接触不良的检修方法

若电感器出现接触不良故障,应先对外表仔细检查,找出接触不良点,若故障点在绕组线头与引脚之间,只需重新加焊即可。若是外表某处线圈接触不良,则应细心拨开接触不良处的两个线头,清除断线端头的绝缘漆,再加一段线将断线重新焊连起来,并用绝缘漆或绝缘纸将焊接点进行绝缘处理,电感器便可继续使用。

电感线圈与电路板间的接触不良故障,多发生在引脚与电路板焊接处,可测量两脚间电阻,边测量边振动或拨动电感线圈,若表针出现摆动不稳,就证实有接触不良的故障。其解决的办法是,将浓松香水涂在两引脚焊点上,然后用铬铁重新对两引脚加焊,松香水可清除引脚外表的氧化物,使焊接牢靠,这样就能修复引脚处的接触不良故障。

4.线圈松散的检修方法

一般成品电感线圈不会有松散现象,多是由人为造成的。在电感线圈发生匝间松散后,可根据松散情况,决定是否重绕。如果线圈匝间松散较轻,可用绝缘胶水进行胶固;如果线圈匝间松散严重,并有部分乱线或全部乱线,可进行部分或全部重绕。