1、什么是电感?

电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。

电感是一个很暴躁的器件,就是平时你不觉的它有什么特别,但只要你稍微一点不符合它的意思,它就开始搞事。正常上电接通很开心,一旦断电就不爽,瞬间释放自身的电流,造成一些器件的损坏,所以,这也是为什么我们常用电阻电容或者二极管来配合使用,来缓冲它的能量冲击。

2、单位

电感符号:L
电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),换算关系为:
1H=1000mH
1mH=1000μH

3、读法

4、符号

5、参数

电感量、允许偏差、品质因数、分布电容及额定电流

5.1电感量

电感量也称自感系数,是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。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等。
通常,线圈圈数越多、绕制的线圈越密集,电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈,电感量也越大。

5.2允许偏差

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。
一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高,允许偏差为±0.2%±0.5%;而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高;允许偏差为±10%15%。

5.3品质因数

也称Q值或优值,是衡量电感器质量的主要参数。
它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时,所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高,其损耗越小,效率越高。
电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。

5.4额定电流

额定电流是指电感器在允许的工作环境下能承受的最大电流值。若工作电流超过额定电流,则电感器就 会因发热而使性能参数发生改变,甚至还会因过流而烧毁。

6、分类

7、作用

电感的作用:滤波、振荡、延迟、陷波,形象说法:“通直流,阻交流

  • 通直流:所谓通直流就是指在直流电路中,电感的作用就相当于一根导线,不起任何作用
  • 阻交流:在交流电路中,电感会有阻抗,即XL,整个电路的电流会变小,对交流有一定的阻碍作用。
    电感 - 图1
  • 电感的阻流作用:电感线圈线圈中的自感电动势总是与线圈中的电流变化。
  • 电感的调谐与选频作用:电感线圈与电容器并联可组成LC调谐电路。
  • 电感还有筛选信号、过滤噪声、稳定电流及抑制电磁波干扰等作用。

    8、电路

    9、磁珠和电感的区别

    https://www.cnblogs.com/shangdawei/p/4781545.html

    9.1滤波机理不同

    电感滤波是将电能转化为磁能,磁能将通过两种方式影响电路:一种方式是重新转换回电能,表现为噪声;一种方式是向外部辐射,表现为EMI(电磁干扰)。
    磁珠是将电能转换为热能,不会对电路构成二次干扰。

    9.2滤波频段不同

    电感在低频段滤波性能较好,但在50MHz以上的频段滤波性能较差;
    磁珠利用其电阻成分能充分地利用高频噪声,并将之转换为热能已达到彻底消除高频噪声的目的。

    9.3抗辐射能力

    从EMC(电磁兼容)的层面说,由于磁珠能将高频噪声转换为热能,因此具有非常好的抗辐射功能,是常用的抗EMI器件,常用于用户接口信号线滤波、单板上高速时钟器件的电源滤波等。

    9.4自激

    电感和电容构成低通滤波器时,由于电感和电容都是储能器件,因此两者的配合可能产生自激;
    磁珠是耗能器件,与电容协同工作时,不会产生自激。

    自激可以理解为,不外加输入信号,却有输出信号

9.5应用场景

一般,电源用电感的额定电流相对较大,因此,电感常用于需要通过大电流的电源电路上,如用于电源模块滤波;
磁珠一般仅用于芯片级电源滤波(不过,目前市场上已经出现了大额定电流的磁珠)。

9.6电源滤波

磁珠和电感都具有直流电阻,磁珠的直流电阻相对于同样滤波性能的电感更小一些,因此用于电源滤波时,磁珠上的压降更小。

9.7额定电流

当电感的额定电流超过其额定电流时,电感值将迅速减小,但电感器件未必损坏;而磁珠的工作电流超过其额定电流时,将会对磁珠造成损伤。

9.8直流电阻

用于电源线路时,线路上存在一定的电流,如果电感或磁珠本身的直流电阻较大,则会产生一定压降。因此选型中,都要求选择直流电阻小的器件。

9.9频率特性曲线

电感和磁珠的厂家资料都附有器件频率特性曲线图。在选型中,需仔细参考这些曲线,以选择合适的器件。应用时,注意其谐振频率。

9.10总结

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,象一些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。

10.选型

电感值,饱和电流,峰值电流,直流电阻
选型举例:
电感 - 图2
电感选型的工程经验:

  • 电感选取直接去计算的最小电感值最靠近的电感即可
  • 电感的饱和电流:必须是负载峰值电流的1.2倍以上