1.1電感的定義

 

電感是導線內通過交流電流時，在導線的內部及其周圍產生交變磁通，導線的磁通量與生產此磁通的電流之比。

 

當電感中通過直流電流時，其周圍隻呈現固定的磁力線
，不隨時間而變化

；可ke是shi當dang在zai線xian圈quan中zhong通tong過guo交jiao流liu電dian流liu時shi，其qi周zhou圍wei將jiang呈cheng現xian出chu隨sui時shi間jian而er變bian化hua的de磁ci力li線xian。根gen據ju法fa拉la弟di電dian磁ci感gan應ying定ding律lv磁ci生sheng電dian來lai分fen析xi

，變bian化hua的de磁ci力li線xian在zai線xian圈quan兩liang端duan會hui產chan生sheng感gan應ying電dian勢shi，此ci感gan應ying電dian勢shi相xiang當dang於yu一yi個ge“新電源”。當(dang)形(xing)成(cheng)閉(bi)合(he)回(hui)路(lu)時(shi)，此(ci)感(gan)應(ying)電(dian)勢(shi)就(jiu)要(yao)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)。由(you)楞(leng)次(ci)定(ding)律(lv)知(zhi)道(dao)感(gan)應(ying)電(dian)流(liu)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)磁(ci)力(li)線(xian)總(zong)量(liang)要(yao)力(li)圖(tu)阻(zu)止(zhi)原(yuan)來(lai)磁(ci)力(li)線(xian)的(de)變(bian)化(hua)的(de)。由(you)於(yu)原(yuan)來(lai)磁(ci)力(li)線(xian)變(bian)化(hua)來(lai)源(yuan)於(yu)外(wai)加(jia)交(jiao)變(bian)電(dian)源(yuan)的(de)變(bian)化(hua)，故(gu)從(cong)客(ke)觀(guan)效(xiao)果(guo)看(kan)
，電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)有(you)阻(zu)止(zhi)交(jiao)流(liu)電(dian)路(lu)中(zhong)電(dian)流(liu)變(bian)化(hua)的(de)特(te)性(xing)。電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)有(you)與(yu)力(li)學(xue)中(zhong)的(de)慣(guan)性(xing)相(xiang)類(lei)似(si)的(de)特(te)性(xing)，在(zai)電(dian)學(xue)上(shang)取(qu)名(ming)為(wei)“自感應”，通常在拉開閘刀開關或接通閘刀開關的瞬間
，會發生火花，這就是自感現象產生很高的感應電勢所造成的。

 

總(zong)之(zhi)
，當(dang)電(dian)感(gan)線(xian)圈(quan)接(jie)到(dao)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)上(shang)時(shi)，線(xian)圈(quan)內(nei)部(bu)的(de)磁(ci)力(li)線(xian)將(jiang)隨(sui)電(dian)流(liu)的(de)交(jiao)變(bian)而(er)時(shi)刻(ke)在(zai)變(bian)化(hua)著(zhe)，致(zhi)使(shi)線(xian)圈(quan)不(bu)斷(duan)產(chan)生(sheng)電(dian)磁(ci)感(gan)應(ying)。這(zhe)種(zhong)因(yin)線(xian)圈(quan)本(ben)身(shen)電(dian)流(liu)的(de)變(bian)化(hua)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)動(dong)勢(shi)，稱(cheng)為(wei)“自感電動勢”。

 

由此可見，電感量隻是一個與線圈的圈數

、大小形狀和介質有關的一個參量，它是電感線圈慣性的量度而與外加電流無關。

 

1.2電感線圈與變壓器

 

電感線圈：導線中有電流時
，其周圍即建立磁場。通常我們把導線繞成線圈，以增強線圈內部的磁場。電感線圈就是據此把導線（漆包線
、紗包或裸導線）一圈靠一圈（導線間彼此互相絕緣）地繞在絕緣管（絕緣體、鐵芯或磁芯）上製成的。一般情況，電感線圈隻有一個繞組。

 

變壓器：dianganxianquanzhongliuguobianhuadedianliushi，budanzaizishenliangduanchanshengganyingdianya，erqienengshifujindexianquanzhongchanshengganyingdianya
，zheyixianxiangjiaohugan。lianggebicibulianjiedanyoukaojin
，xianghujiancunzaidianciganyingdexianquanyibanjiaobianyaqi。

 

1.3電感的符號與單位

 

電感符號：L

電感單位：亨(H)

、毫亨(mH)、微亨(uH)，1H=10*10*10mH=10*10*10*10*10*10uH。

 

1.4電感的分類

 

按電感形式分類：固定電感、可變電感。

按導磁體性質分類：空芯線圈
、鐵氧體線圈
、鐵芯線圈、銅芯線圈。

按工作性質分類：天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉線圈。

按繞線結構分類：單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈。

按工作頻率分類：高頻線圈
、低頻線圈。

按結構特點分類：磁芯線圈

、可變電感線圈、色碼電感線圈
、無磁芯線圈等。

 

 

2.1電感量L

 

電感量L表示線圈本身固有特性，與電流大小無關。除專門的電感線圈（色碼電感）外
，電感量一般不專門標注在線圈上
，而以特定的名稱標注。

 

2.2感抗XL

 

電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL，單位是歐姆。它與電感量L和交流電頻率f的關係為XL=2πfL

 

2.3品質因素Q

 

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。線圈的Q值愈高
，回路的損耗愈小。線圈的Q值與導線的直流電阻
，骨架的介質損耗
，屏蔽罩或鐵芯引起的損耗，高頻趨膚效應的影響等因素有關。線圈的Q值通常為幾十到幾百。采用磁芯線圈，多股粗線圈均可提高線圈的Q值。

 

2.4分布電容

 

線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的Q值減小
，穩定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容。

 

2.5允許誤差

 

電感量實際值與標稱之差除以標稱值所得的百分數。

 

2.6標稱電流

 

指線圈允許通過的電流大小，通常用字母A
、B、C、D
、E分別表示，標稱電流值為50mA、150mA、300mA、700mA、1600mA。

 

 

3.1單層線圈

 

單層線圈是用絕緣導線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機中波天線線圈。

 

3.2蜂房式線圈

 

如(ru)果(guo)所(suo)繞(rao)製(zhi)的(de)線(xian)圈(quan)，其(qi)平(ping)麵(mian)不(bu)與(yu)旋(xuan)轉(zhuan)麵(mian)平(ping)行(xing)
，而(er)是(shi)相(xiang)交(jiao)成(cheng)一(yi)定(ding)的(de)角(jiao)度(du)
，這(zhe)種(zhong)線(xian)圈(quan)稱(cheng)為(wei)蜂(feng)房(fang)式(shi)線(xian)圈(quan)。而(er)其(qi)旋(xuan)轉(zhuan)一(yi)周(zhou)，導(dao)線(xian)來(lai)回(hui)彎(wan)折(zhe)的(de)次(ci)數(shu)，常(chang)稱(cheng)為(wei)折(zhe)點(dian)數(shu)。蜂(feng)房(fang)式(shi)繞(rao)法(fa)的(de)優(you)點(dian)是(shi)體(ti)積(ji)小(xiao)
，分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)小(xiao)
，而(er)且(qie)電(dian)感(gan)量(liang)大(da)。蜂(feng)房(fang)式(shi)線(xian)圈(quan)都(dou)是(shi)利(li)用(yong)蜂(feng)房(fang)繞(rao)線(xian)機(ji)來(lai)繞(rao)製(zhi)，折(zhe)點(dian)越(yue)多(duo)
，分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)越(yue)小(xiao)。

 

3.3鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈

 

線圈的電感量大小與有無磁芯有關。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯，可增加電感量和提高線圈的品質因素。

 

3.4銅芯線圈

 

銅芯線圈在超短波範圍應用較多，利用旋動銅芯在線圈中的位置來改變電感量
，這種調整比較方便、耐用。

 

3.5色碼電感線圈

 

是一種高頻電感線圈，它是在磁芯上繞上一些漆包線後再用環氧樹脂或塑料封裝而成。它的工作頻率為10KHz至200MHz，電感量一般在0.1uH到3300uH之間。色碼電感器是具有固定電感量的電感器，其電感量標誌方法同電阻一樣以色環來標記。其單位為uH。

 

3.6阻流圈（扼流圈）

 

限製交流電通過的線圈稱阻流圈，分高頻阻流圈和低頻阻流圈。

 

3.7偏轉線圈

 

偏轉線圈是電視機掃描電路輸出級的負載，偏轉線圈要求：偏轉靈敏度高

、磁場均勻、Q值高
、體積小、價格低。

 

 

基本作用：濾波
、振蕩、延遲
、陷波等

形象說法：“通直流，阻交流”

 

細化解說：在電子線路中，電感線圈對交流有限流作用，它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波器



、移相電路及諧振電路等
；變壓器可以進行交流耦合、變壓
、變流和阻抗變換等。

 

由感抗XL=2πfL知,電感L越大，頻率f越高，感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感L成正比，還與電流變化速度△i/△t成正比，這關係也可用下式表示：

 

電感線圈也是一個儲能元件，它以磁的形式儲存電能，儲存的電能大小可用下式表示：WL=1/2Li2。

 

可見，線圈電感量越大
，流過越大

，儲存的電能也就越多。

 

電感的符號

 

電感量的標稱：直標式、色環標式、無標式

 

電感方向性：無方向

 

檢查電感好壞方法：用電感測量儀測量其電感量

；用萬用表測量其通斷，理想的電感電阻很小，近乎為零。

 

 

國內外有眾多的電感生產廠家
，其中名牌廠家有SAMUNG

、PHI、TDK、AVX
、VISHAY、NEC
、KEMET
、ROHM等。

 

5.1片狀電感

 

電感量：10NH～1MH

材料：鐵氧體繞線型陶瓷疊層

精度：J=±5%K=±10%M=±20%

尺寸：04020603080510081206121018121008=2.5mm*2.0mm1210=3.2mm*2.5mm

 

5.2功率電感

 

電感量：1NH～20MH

帶屏蔽、不帶屏蔽

尺寸：SMD43
、SMD54

、SMD73

、SMD75
、SMD104
、SMD105；RH73/RH74/RH104R/RH105R/RH124；CD43/54/73/75/104/105；

 

5.3片狀磁珠

 

種類：CBG（普通型）阻抗：5Ω～3KΩ

CBH（大電流）阻抗：30Ω～120Ω

CBY（尖峰型）阻抗：5Ω～2KΩ

規格：0402/0603/0805/1206/1210/1806（貼片磁珠）

規格：SMB302520/SMB403025/SMB853025（貼片大電流磁珠）

 

5.4插件磁珠

 

規格：RH3.5

 

5.5色環電感

 

電感量：0.1uH～22MH

尺寸：0204、0307、0410、0512

豆形電感：0.1uH～22MH

尺寸：0405、0606、0607、0909、0910

精度：J=±5%K=±10%M=±20%

精度：J=±5%K=±10%M=±20%

插件的色環電感

讀法：同色環電阻的標示

 

5.6立式電感

 

電感量：0.1uH～3MH

規格：PK0455/PK0608/PK0810/PK0912

 

5.7軸向濾波電感

 

規格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019

電感量：0.1uH-10mH。

額定電流：65mA~10A。

Q值高，價位一般較低
，自諧振頻率高。

 

5.8磁環電感

 

規格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026

尺寸（單位mm）：3.25~15.88

 

5.9空氣芯電感

 

空(kong)氣(qi)芯(xin)電(dian)感(gan)為(wei)了(le)取(qu)得(de)較(jiao)大(da)的(de)電(dian)感(gan)值(zhi)，往(wang)往(wang)要(yao)用(yong)較(jiao)多(duo)的(de)漆(qi)包(bao)線(xian)繞(rao)成(cheng)，而(er)為(wei)了(le)減(jian)少(shao)電(dian)感(gan)本(ben)身(shen)的(de)線(xian)路(lu)電(dian)阻(zu)對(dui)直(zhi)流(liu)電(dian)流(liu)的(de)影(ying)響(xiang)，要(yao)采(cai)用(yong)線(xian)徑(jing)較(jiao)粗(cu)的(de)漆(qi)包(bao)線(xian)。但(dan)在(zai)一(yi)些(xie)體(ti)積(ji)較(jiao)少(shao)的(de)產(chan)品(pin)中(zhong)，采(cai)用(yong)很(hen)重(zhong)很(hen)大(da)的(de)空(kong)氣(qi)芯(xin)電(dian)感(gan)不(bu)太(tai)現(xian)實(shi)，不(bu)但(dan)增(zeng)加(jia)成(cheng)本(ben)，而(er)且(qie)限(xian)製(zhi)了(le)產(chan)品(pin)的(de)體(ti)積(ji)。為(wei)了(le)提(ti)高(gao)電(dian)感(gan)值(zhi)而(er)保(bao)持(chi)較(jiao)輕(qing)的(de)重(zhong)量(liang)
，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)在(zai)空(kong)氣(qi)芯(xin)電(dian)感(gan)中(zhong)插(cha)入(ru)磁(ci)心(xin)
、鐵心
，提高電感的自感能力，借此提高電感值。目前
，在計算機中
，絕大部分是磁心電感。

 

 

電感在電路最常見的功能就是與電容一起
，組成LC濾波電路。我們已經知道，電容具有“阻直流，通交流”的本領，而電感則有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有許多幹擾信號的直流電通過LC濾波電路（如圖），那麼
，交流幹擾信號將被電容變成熱能消耗掉；biandebijiaochunjingdezhiliudianliutongguodianganshi，qizhongdejiaoliuganraoxinhaoyebeibianchengciganhereneng，pinlvjiaogaodezuirongyibeidianganzukang，zhejiukeyiyizhijiaogaopinlvdeganraoxinhao。

 

LC濾波電路

 

zaixianlubandianyuanbufendedianganyibanshiyouxianjingfeichangcudeqibaoxianhuanraozaituyougezhongyansedeyuanxingcixinshang。erqiefujinyibanyoujigegaodadelvbolvdianjiedianrong
，zheerzhezuchengdejiushishangshudeLC濾波電路。另外
，線路板還大量采用“蛇行線＋貼片鉭電容”來組成LC電路，因為蛇行線在電路板上來回折行，也可以看作一個小電感。

 

 

鐵粉芯係列

 

材質有：-2材（紅/透明）、-8材（黃/紅）、-18材（綠/紅）
、-26材（黃/白）、-28材（灰/綠）
、-33材（灰/黃）
、-38材（灰/黑）、-40材（綠/黃）、-45材（黑色）
、-52材（綠/藍）；尺寸：外徑大小從30到400D（注解：外徑從7.8mm到102mm）。

 

鐵矽鋁係列

 

主要u值有：60
、75、90、125
；尺寸：外徑大小從3.5mm到77.8mm。

 

兩種產品的規格除了主要的環形外，另有E形(xing)，棒(bang)形(xing)等(deng)
，還(hai)可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)客(ke)戶(hu)提(ti)供(gong)的(de)各(ge)項(xiang)參(can)數(shu)定(ding)做(zuo)。它(ta)們(men)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)計(ji)算(suan)機(ji)主(zhu)機(ji)板(ban)，計(ji)算(suan)機(ji)電(dian)源(yuan)，電(dian)源(yuan)供(gong)應(ying)器(qi)
，手(shou)機(ji)充(chong)電(dian)器(qi)，燈(deng)飾(shi)變(bian)壓(ya)調(tiao)光(guang)器(qi)
，不(bu)間(jian)斷(duan)電(dian)源(yuan)（UPS），各種家用電器控製板等。

 

 

1
、電感是儲能元件
，而磁珠是能量轉換（消耗）器件

2、電感多用於電源濾波回路
，磁珠多用於信號回路，用於EMC對策

3、磁珠主要用於抑製電磁輻射幹擾
，而電感用於這方麵則側重於抑製傳導性幹擾。兩者都可用於處理EMC、EMI問題。EMI的兩個途徑，即：輻射和傳導，不同的途徑采用不同的抑製方法。前者用磁珠，後者用電感。

4、磁珠是用來吸收超高頻信號
，象一些RF電路，PLL，振蕩電路，含超高頻存儲器電路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在電源輸入部分加磁珠
，而電感是一種蓄能元件，用在LC振蕩電路，中低頻的濾波電路等，其應用頻率範圍很少超過50MHZ。

5、電dian感gan一yi般ban用yong於yu電dian路lu的de匹pi配pei和he信xin號hao質zhi量liang的de控kong製zhi上shang。一yi般ban地di的de連lian接jie和he電dian源yuan的de連lian接jie。在zai模mo擬ni地di和he數shu字zi地di結jie合he的de地di方fang用yong磁ci珠zhu。對dui信xin號hao線xian也ye采cai用yong磁ci珠zhu。

磁珠的大小（確切的說應該是磁珠的特性曲線）取決於需要磁珠吸收的幹擾波的頻率。磁珠就是阻高頻
，對直流電阻低，對高頻電阻高。比如1000R@100Mhz就是說對100M頻率的信號有1000歐姆的電阻。因為磁珠的單位是按照它在某一頻率產生的阻抗來標稱的，阻抗的單位也是歐姆。磁珠的datasheet上一般會附有頻率和阻抗的特性曲線圖。一般以100MHz為標準，比如2012B601
，就是指在100MHz的時候磁珠的Impedance為600歐姆。

 

 

9.1環形電感

 

針對環形CORE，有以下公式可利用:(IRON)

L=N2*ALL=電感量(H)AL=感應係數

H-DC=0.4πNI/lN==繞線匝數（圈）

H-DC=直流磁化力I=通過電流(A)l=磁路長度(cm)

l及AL值大小，可參照Micrometa對照表。例如:以T50-52材，繞線5圈半
，其L值為T50-52(表示OD為0.5英寸)
，經查表其AL值約為33nH

L=33*(5.5)2=998.25nH≈1μH

當通過10A電流時，其L值變化可由l=3.74(查表)

H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47（查表後）

即可了解L值下降程度(μi%)

 

9.2電感計算

 

介紹一個經驗公式

L=(k*μ0*μs*N2*S)/l

 

其中

μ0為真空磁導率=4π*10(-7)。（10的負七次方）

μs為線圈內部磁芯的相對磁導率，空心線圈時μs=1

N2為線圈圈數的平方

S線圈的截麵積
，單位為平方米

l線圈的長度，單位為米

k係數，取決於線圈的半徑（R）與長度(l)的比值。

計算出的電感量的單位為亨利。

以上均為理論值
，實際的電量以實測為準。

 

 

電感測量的兩類儀器：RLC測量（電阻
、電感
、電容三種都可以測量）和電感測量儀。

電感的測量：空載測量（理論值）和在實際電路中的測量（實際值）。

由於電感使用的實際電路過多
，難以類舉。所以我們就在空載情況下的測量加以解說。

 

電感量的測量步驟：（RLC測量）

1、熟悉儀器的操作規則（使用說明），及注意事項。

2、開啟電源
，預備15~30分鍾。

3、選中L檔
，選中測量電感量

4、把兩個夾子互夾並複位清零

5、把兩個夾子分別夾住電感的兩端，讀數值並記錄電感量

6
、重複步驟4和步驟5，記錄測量值。要有5~8個數據。

7
、比較幾個測量值：若相差不大（0.2uH）則取其平均值，記得電感的理論值；若相差過大（）0.3uH）則重複步驟2~步驟6
，直到取到電感的理論值。

 

butongdeyiqinengceliangdediangancanshudouyouyixiechuru。yinci
，zuorenheceliangqiandeshuxinideceliangyiqi。nideyiqinengzuoshenme。ranhouanzhaotageinidecaozuoshuomingquzuojike。

 

 

11.1電感使用的場合

 

潮濕與幹燥

、環境溫度的高低、高頻或低頻環境、要讓電感表現的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。

 

11.2電感的頻率特性

 

在低頻時
，電感一般呈現電感特性
，既隻起蓄能，濾高頻的特性。

但在高頻時，它的阻抗特性表現的很明顯。有耗能發熱

，感性效應降低等現象。不同的電感的高頻特性都不一樣。

 

下麵就鐵氧體材料的電感加以解說：

 

鐵tie氧yang體ti材cai料liao是shi鐵tie鎂mei合he金jin或huo鐵tie鎳nie合he金jin，這zhe種zhong材cai料liao具ju有you很hen高gao的de導dao磁ci率lv
，他ta可ke以yi是shi電dian感gan的de線xian圈quan繞rao組zu之zhi間jian在zai高gao頻pin高gao阻zu的de情qing況kuang下xia產chan生sheng的de電dian容rong最zui小xiao。鐵tie氧yang體ti材cai料liao通tong常chang在zai高gao頻pin情qing況kuang下xia應ying用yong
，因yin為wei在zai低di頻pin時shi他ta們men主zhu要yao程cheng電dian感gan特te性xing
，使shi得de線xian上shang的de損sun耗hao很hen小xiao。在zai高gao頻pin情qing況kuang下xia，他ta們men主zhu要yao呈cheng電dian抗kang特te性xing比bi並bing且qie隨sui頻pin率lv改gai變bian。實shi際ji應ying用yong中zhong
，鐵tie氧yang體ti材cai料liao是shi作zuo為wei射she頻pin電dian路lu的de高gao頻pin衰shuai減jian器qi使shi用yong的de。實shi際ji上shang，鐵tie氧yang體ti較jiao好hao的de等deng效xiao於yu電dian阻zu以yi及ji電dian感gan的de並bing聯lian，低di頻pin下xia電dian阻zu被bei電dian感gan短duan路lu，高gao頻pin下xia電dian感gan阻zu抗kang變bian得de相xiang當dang高gao
，以yi至zhi於yu電dian流liu全quan部bu通tong過guo電dian阻zu。鐵tie氧yang體ti是shi一yi個ge消xiao耗hao裝zhuang置zhi，高gao頻pin能neng量liang在zai上shang麵mian轉zhuan化hua為wei熱re能neng
，這zhe是shi由you他ta的de電dian阻zu特te性xing決jue定ding的de。

 

11.3電感設計要承受的最大電流，及相應的發熱情況。

 

11.4使用磁環時，對照上麵的磁環部分
，找出對應的L值，對應材料的使用範圍。

 

11.5注意導線（漆包線
、紗包或裸導線）
，常用的漆包線。要找出最適合的線經。