電感的常見作用有哪些

電感器俗稱電感，本質(zhì)上是一個(gè)線圈，有空心線圈也有實(shí)心線圈，實(shí)心線圈有鐵芯或者其它材料制成的芯，電感的單位是“H”，簡(jiǎn)稱“亨”。此外，更小的單位是mH，uH，換算方式為1H=1000mH=1000000uH。

電感的定義為由導(dǎo)線繞成的線圈，用以增加穿過的磁鏈數(shù)來(lái)增強(qiáng)線圈的自感系數(shù)。下圖所示為直導(dǎo)線和線圈的電感值比較，其中L1的電感值小于L2的電感值。

電感的特性

實(shí)際工程中不可能有理想的元器件，電感也一樣。在實(shí)際所有的元器件中，電感線圈對(duì)頻率的變化最敏感。這主要由于在射頻微波頻段下，電感線圈的等效電路，其中的串聯(lián)電阻R和分布電容Cd對(duì)電感的影響比較大。電感的等效電路如下所示：

其中Rs為線圈自身的小電阻r的總和，每?jī)蓚€(gè)線圈之間的小電容總和即為Cd。寄生電容Cd對(duì)電感線圈頻率特性的影響如下圖所示：

從該圖可以看出，整個(gè)諧振曲線分為兩個(gè)部分，以fr為分界點(diǎn)。 1、當(dāng)f小于fr時(shí)，電感線圈的電抗（X=WL）隨頻率的升高而增加； 2、當(dāng)f大于fr時(shí)，電感線圈的電抗隨頻率的升高而減小。當(dāng)f=fr時(shí)，電感線圈發(fā)生諧振（電感線圈的感抗被寄生電容的容抗所抵消），理論上來(lái)說(shuō)，此時(shí)電感的感抗為無(wú)窮大。電感線圈的品質(zhì)因素Q=Xl/Rs=WL/Rs，對(duì)于一個(gè)理想電感，其中Rs=0,則電感的品質(zhì)因素Q為無(wú)窮大，在低頻段，由于Rs比較小，則Q很大，但是隨著頻率的上升，由于趨膚效應(yīng)和線圈寄生電容Cd的影響，電感線圈的品質(zhì)因素逐漸下降。

從上圖可以看出，隨著頻率的升高，Q會(huì)逐漸增加到Q0,此時(shí)工作頻率=f0,當(dāng)f0

電感的常見作用

1、阻交通直。對(duì)于直流電，電感是相當(dāng)于短路的；而對(duì)于交流電，電感是對(duì)其有阻礙作用的，交流電的頻率越高，電感對(duì)它的阻礙作用越大。

2、變壓器。對(duì)我們來(lái)說(shuō)最熟悉的電感應(yīng)用莫過于變壓器了，如下圖所示為變壓器的電路符號(hào)。假如左側(cè)線圈匝數(shù)為100，右側(cè)匝數(shù)為50，如果左側(cè)接220V交流電，那么右側(cè)感應(yīng)出來(lái)的電壓為110V，即“匝數(shù)比=電壓比”而電流卻會(huì)截然相反；如果左側(cè)流進(jìn)1A電流，那么右側(cè)會(huì)流出2A的電流，即“匝數(shù)比=電流的反比”，因?yàn)殡姼兄粫?huì)對(duì)電壓、電流進(jìn)行變化，而不能對(duì)功率進(jìn)行變化，如果電壓和電流都為正比顯然是不合情理的。

3、RL低通濾波器。所謂低通濾波器是：低頻信號(hào)可以通過，而高頻信號(hào)不能通過，電路原理圖如下圖。輸入信號(hào)如果是直流電，那么電感相當(dāng)于一根導(dǎo)線；現(xiàn)在是短路，信號(hào)會(huì)經(jīng)過電感，直接輸出，而不經(jīng)過電阻。如果我們逐漸升高電流的頻率，由于電感對(duì)交流電有阻礙作用，通過電感的信號(hào)會(huì)慢慢變小，直到達(dá)到某一個(gè)頻率，當(dāng)高于這個(gè)頻率之后的電流再也無(wú)法通過，這時(shí)候就形成了低通濾波器，這個(gè)頻率就叫做截止頻率，公式為 f=R/(2πL)。

4、RL高通濾波器。高通濾波器的道理和低通的類似，只不過電阻和電感的位置變了，如下圖。如果是直流電，會(huì)經(jīng)過電感流回去，這時(shí)候如果改變頻率，當(dāng)頻率逐漸升高，由于電感對(duì)交流電的阻礙作用，當(dāng)頻率達(dá)到截止頻率時(shí)，高頻信號(hào)不經(jīng)過電感，而直接把我們需要的高頻信號(hào)輸出。截止頻率的計(jì)算也是 f=R/(2πL)。

以上列舉了一些常用的電感應(yīng)用，當(dāng)然電感的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，以上講的都是基礎(chǔ)，應(yīng)用的時(shí)候考慮的遠(yuǎn)比以上所說(shuō)的要多。 ? ?

電感如何選型？

以Sunlord的電感SPEC為例，電感主要有五大參數(shù)：

L：感值，一般誤差有10%或者20%，測(cè)試條件是1MHz頻率。 DCR：DC Resistance，直流電阻。 DCR可以理解為寄生參數(shù)，和電感的封裝大小以及感值有很大關(guān)系，選型時(shí)最好選擇較小DCR的電感。一般情況下： 1、電感感值相同，尺寸越小，DCR越大。 2、電感尺寸相同，感值越大，DCR越大。 3、電感感值相同，有磁屏蔽的電感，DCR小于沒有磁屏蔽的電感。 SRF：自諧振頻率，因?yàn)殡姼屑纳娙莸拇嬖冢瑫?huì)發(fā)生LC振蕩，同電容一樣，只有在特定的頻率下，才能發(fā)揮電感的特性，按照經(jīng)驗(yàn)值，SRF一般是信號(hào)頻率的10倍，此時(shí)的電感特性發(fā)揮的比較好。 Isat：電感飽和電流，電感感值下降30%時(shí)所容許的直流電流。 Irms：電感溫升電流，在20℃下，電感溫度上升40℃所容許的直流電流。

在電感SPEC中會(huì)有Isat和Irms的解釋重點(diǎn)：一般取Isat和Irms中較小的一個(gè)值作為電感的額定電流，且此額定電流應(yīng)是電路中最大輸出電流的1.3倍，留有一定的余量，降額使用。是不是以為掌握這5個(gè)參數(shù)就可以選型了，錯(cuò)！作者之前一個(gè)項(xiàng)目，因?yàn)闆]有考慮到電感的磁屏蔽特性，導(dǎo)致RF低頻靈敏度降低了10dB，換了一個(gè)一體成型電感，完美解決問題。一般情況下，屏蔽特性：一體成型>普通全屏蔽型>樹脂屏蔽型。