杰绅干货：一文读懂电感

电感器（Inductor）是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，频率越高，线圈阻抗越大。电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等。而电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。

具体电感的定义：
电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。L=ψ/I

电感的符号与单位
电感符号：L

电感单位：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH） 、納亨（nH），1H=103mH=106μH=109nH。

电感的分类：
按电感形式分类：固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

按工作频率分类：高频线圈、低频线圈。

按结构特点分类：磁芯线圈、可变电感线圈、色码电感线圈、无磁芯线圈等。

电感的主要特性参数
电感量L：表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

感抗XL：电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为感抗计算公式：XL=2πfL

品质因素Q：表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。 线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。采用磁芯线圈，多股粗线圈均可提高线圈的Q值。

分布电容：线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。

允许误差：电感量实际值与标称之差除以标称值所得的百分数。

标称电流：指线圈允许通过的电流大小，通常用字母A、B、C、D、E分别表示，标称电流值为50mA 、150mA 、300mA 、700mA 、1600mA 。

电感的符号
电感量的标称：直标式、色环标式、无标式

电感方向性：无方向

检查电感好坏方法：用电感测量仪测量其电感量;用万用表测量其通断，理想的电感电阻很小，近乎为零。

电感的型号、规格及命名
片状电感
电感量：10NH～1MH
材料：铁氧体 绕线型 陶瓷叠层
精度： J=±5% K=±10% M=±20%
尺寸： 0402、0603、0805、1008、1206、1210、1812，1008=2.5mm*2.0mm，1210=3.2mm*2.5mm

功率电感
电感量：1NH～20MH
带屏蔽、不带屏蔽
尺寸：SMD43、SMD54、SMD73、SMD75、SMD104、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124;CD43/54/73/75/104/105

片状磁珠
种类：CBG（普通型）阻抗：5Ω～3KΩ
CBH（大电流）阻抗：30Ω～120Ω

CBY（尖峰型）阻抗：5Ω～2KΩ

贴片大电流磁珠
规格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（贴片磁珠）
规格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（贴片大电流磁珠）

电感在电路中的应用
电感在电路最常见的功能就是与电容一起，组成LC滤波电路。我们已经知道，电容具有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路，那么，交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉;变得比较纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能，频率较高的最容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。


电感和磁珠的什么联系与区别
1、电感是储能元件，而磁珠是能量转换（消耗）器件

2、电感多用于电源滤波回路，磁珠多用于信号回路，用于EMC对策

3、磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰，而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰。两者都可用于处理EMC、EMI问题。

EMI的两个途径，即：辐射和传导，不同的途径采用不同的抑制方法。前者用磁珠，后者用电感。

4、磁珠是用来吸收超高频信号，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDR SDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。

5、电感一般用于电路的匹配和信号质量的控制上。一般地的连接和电源的连接。

在模拟地和数字地结合的地方用磁珠。对信号线也采用磁珠。

磁珠的大小（确切的说应该是磁珠的特性曲线）取决于需要磁珠吸收的干扰波的频率。磁珠就是阻高频，对直流电阻低，对高频电阻高。比如1000R@100Mhz就是说对100M频率的信号有1000欧姆的电阻。因为磁珠的单位是按照它在某一频率产生的阻抗来标称的，阻抗的单位也是欧姆。磁珠的datasheet上一般会附有频率和阻抗的特性曲线图。一般以100MHz为标准，比如2012B601，就是指在100MHz的时候磁珠的Impedance为600欧姆。

电感的测量
电感测量的两类仪器：RLC测量（电阻、电感、电容三种都可以测量）和电感测量仪。

电感的测量：空载测量（理论值）和在实际电路中的测量（实际值）。

由于电感使用的实际电路过多，难以类举。所以我们就在空载情况下的测量加以解说。

电感量的测量步骤：（RLC测量）
1、熟悉仪器的操作规则（使用说明），及注意事项。

2、开启电源，预备15~30分钟。

3、选中L档，选中测量电感量

4、把两个夹子互夹并复位清零

5、把两个夹子分别夹住电感的两端，读数值并记录电感量

6、重复步骤4和步骤5，记录测量值。要有5~8个数据。

7、比较几个测量值：若相差不大（0.2μH）则取其平均值，记得电感的理论值；若相差过大（0.3μH）则重复步骤2~步骤6，直到取到电感的理论值。

不同的仪器能测量的电感参数都有一些出入。因此，做任何测量前的熟悉你的测量仪器。你的仪器能做什么。然后按照它给你的操作说明去做即可。

电感在使用过程中要注意的事项
电感使用的场合：潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性，还是阻抗特性等，都要注意。

电感的频率特性
在低频时，电感一般呈现电感特性，既只起蓄能，滤高频的特性。

但在高频时，它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热，感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。

下面就铁氧体材料的电感加以解说：
铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。实际应用中，铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的。实际上，铁氧体较好的等效于电阻以及电感的并联，低频下电阻被电感短路，高频下电感阻抗变得相当高，以至于电流全部通过电阻。铁氧体是一个消耗装置，高频能量在上面转化为热能，这是由他的电阻特性决定的。