電感知識講義

1、電感知識講義目錄目錄電感的概述;常用電感圖示;電感的基本結構介紹;電感的工作原理簡述;電感在電路的特點;電感的主要作用;電感的分類;電感的主要參數說明;電感選型基本要領;電感規(guī)格書查閱的重點;提問探討.一、電感的概述： 1. 電感（Inductor)是我們常見的磁性元器件之一，簡單說它在電路中主要是通過阻礙交流電流的變化來實現其功能的; 2. 電感在電子電路中通常用字母“L”來表示，其原理圖中元器件符號如下:二、常用電感圖示: 三、電感的組成： 電感線圈是由導線一圈靠一圈地繞在絕緣管上，導線彼此互相絕緣，而絕緣管可以是空心的，也可以由實心的鐵芯或磁粉芯組成，下面以模壓電感圖片為例展示電感的基本

2、構造。四、電感的工作原理： 線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現出隨時間而變化的磁力線.根據法拉弟電磁感應定律-磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產生感應電勢 ,當感應電動勢形成閉合回路時,此感應電勢就要產生感應電流,由楞次定律知道感應電流所產生的磁力線總要力圖阻止原來磁力線的變化。五、電感在電路的特點：6.1 濾波（紋波及EMI消除）；6.2 儲能（開關電源和逆變電源中廣泛使用）；6.3 諧振（收音機選頻，LC振蕩電路）；6.4 陷波（高通或低通以及帶通陷波電路）;六、電感的主要作用： 通直流阻交流(即：理想的電感器對直流電流沒有任何阻礙作用;對交流電流隨著頻率的增加其阻礙作越來越明顯）。

3、七、電感的分類：7.1 按安裝方式分： 插件電感（Through Hole Type) 貼片電感（SMD Type)7.2 按電感量的可變性能來分： 固定電感 (電感量固定不能隨意調節(jié)) 可調電感(電感量在一定范圍內可以調節(jié)) 固定電感器 可調電感器7.3 按工作頻率分： 低頻電感器(工作頻率60Hz,例如:電 輸入級的EMI共模或差模電感） 中頻電感器（工作頻率位于 60HzF 20KHz,例如:功率電感、 儲能電感等） 高頻電感器（工作頻率高于20KHz， 例如:色碼電感和高Q值電感） 7.4 按屏蔽結構分（主要針對電源濾波電感） 帶屏蔽結構電感 1.特點:有磁屏蔽罩,從外面看不 到內部線

4、圈結構(成本相對較高，主要應用于 零件安裝密度高，對散熱和電磁等防護要求比 較高的高性能工作穩(wěn)定的產品） 2. 優(yōu)點:結構緊湊、漏感低,對電 感周邊零 件磁干擾影響較小、散熱好,性能 較穩(wěn)定） 非屏蔽結構電感 1.特點:沒有磁屏蔽罩，從外面能看到 內部線圈結構(主要適用于零件安裝密 度低，對電磁干擾和穩(wěn)定性能相對要求較低的 場合) 2.優(yōu)點:結構簡單、成本較低.7.5 按導磁體的性質分 空芯電感線圈(不帶磁芯的單層繞組結構,感 量低、集膚效應及匝間電容 低，主要用于高頻振蕩電路). 帶磁芯電感線圈(帶磁芯的單層或多層繞組結構，感量 大、品質因素(Q值)高，高溫和大電流 工作條件下感量等性能穩(wěn)定

5、，主要應 用于DC-DC大電流濾波、EMI消除以 及儲能電路中).7.6 按照引腳的結構方式(主要針對插件型元件） 徑向型:引腳的出線方向與元件圓截面直徑 方向一致，與圓軸線垂直，如下圖 說明: 軸向型:引腳的出線方向與元件圓截面軸線 方向一致，與圓直徑垂直，如下圖 說明:7.7 按電感的用途來分類: 信號電感(一方面用于消除視頻、音頻等信號雜訊 確保整機系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定,另一方面用 于信號的發(fā)生、整形); 電源類電感(應用于電源設備上作為低頻濾波及儲 能器件); 抗干擾類電感(整機EMI、EMC安規(guī)論證需求);八、電感主要參數說明8.1 電感量(Inductance)： A).電感的最基本參

6、數之一，其單位為H(亨利）單位換算關系為： 1H=1000mH=1000000uH； B).電感量分為： 靜態(tài)電感量(Static Inductance) (測試結果與頻率&電壓&周圍環(huán)境的溫濕度有關,驗證時以規(guī)格 書條件為準進行驗證） 動態(tài)電感(Dynamic Inductance) 改變電感測試頻率&工作電流以及溫度以模擬電感在電路中工 作狀態(tài)以驗證電感的穩(wěn)定性能8.2 誤差(Tolerance)： 電感誤差決定電感其靜態(tài)感量的精度等級，常用的有5%(J級）; 10%（K 級）;20%（M級）; 25%（N級）; 30%. 精度等級主要取決于繞線的匝數和磁材的特性狀

7、況,同電感量系列產品精度越高,價格相對越高.8.3 直流電阻值(D.C.R); A).指電感的漆包線直流電阻值,單位:(歐姆)或者m(毫 歐姆); B).直流電阻值決取于電感線圈的匝數、線徑以及漆包線 的電阻率; C).直流電阻值取決于電感工作時表面溫度,希望越小越好.8.4 額定電流（Rate Current): 溫升電流(Irms):電感表面溫升T小于40時流過電感的最大電流 值. 飽和電流(Isat):電感量下降至原來的70%(參考值）時流過電感的 最大電流值. * 通常情況我們如上兩者中最少的一個為電感的額定電 流. * 額定電流為電感元器件選型時必須要考量的重要因素,通常電路 設計時

8、取5%20%余量值. 8.6 品質因素(Q值): A).品質因素Q是表示線圈質量的一個物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的 比值,即:Q=XL/R. B).品質因數為高頻電感線圈選型時必須要考量的重要參數之一,廠家通常采用磁芯線圈,多股粗線圈均可提高線圈的Q值. 8.7 外型&尺寸（Out Line) 體積小型化是目前產品設計的主流,也是當前電子元器件發(fā)展的必然趨勢,電感選型時滿足基本的電氣參數需求需求前提下，盡量采用小體積產品以節(jié)約產品的使用空間，通常情況下電感選型外型重點關注引腳間距、型狀結構、引腳間距、型狀結構、本體及外形安裝尺寸本體及外形安裝尺寸十、電感規(guī)格書查閱的重點1.了解電感封裝規(guī)格、外型尺寸;2. 了解電感基本靜態(tài)電氣參數及測試條件: A).標稱電感量及誤差; B).額定電流； C).最大直流電阻值(D.C.R); D).品質因素(Q值)及諧振頻率(F0)(針對高頻電感); E).絕緣電阻及耐壓要求.3. 了解電感動態(tài)工作性能: *3.1 電感量 vs 頻率； *3.2 電感量 vs 工作電流; 3.3 電感量 vs 工作環(huán)境溫度