電感在各種以開關模式工作的電源轉換器中的角色是非常重要的，離開了它，很多事情就做不成了，無論我們怎么看重它都是不為過的。當我們這樣想的時候，我們只是看到了好的一面，我們看見的是有形的電感。實際上，電感在很多時候是無形的，它會在我們不需要它的時候出現，并且成為麻煩之源。

要認識清楚這一點，我們應當牢記電感三法則：

法則一：電流周圍會形成閉合磁力線圈。

法則二：電感是導體電流1A時周圍的磁力線匝韋伯數。

法則三：周圍磁力線匝數改變時導體兩端產生感應電壓。

我們所謂的電路實際就是電流所走的路，而有電流就會有磁力線存在，有磁力線存在就會有電感表現出來，所以，實際的電感在電路中是無處不在的，只不過它們不是我們常見的電感器的樣子，它們是導體。

可以被稱為導體的東西很多，導線、銅箔、器件的引腳和IC內部的連接線等等都是。從流過電流的角度來看，IC內部的電路其實也算，只不過它們的尺寸比較小罷了，我們可能不把它們放在心上。

由于一有電流流過導體就會表現出電感的特性，在電流變化的時候電感的兩端就會表現出感生電壓，有時候對器件的選擇就會有特定的要求。電源電路中常常會要求對流過開關管的電流進行取樣，這時候就需要使用電阻，缺乏經驗的工程師可能會讓線繞電阻器去承擔這一職責，這樣出來的效果就會很糟糕，因為從它取樣得到的電壓完全是變形的，如果換成金屬膜電阻或是合金電阻，問題可能立馬就消失了。這樣的狀況就是上了電感的當，因為線繞電阻器的電感是相當大的，它們并不適合在電流高速變化的電路中使用。

要計算一段導體的電感并不是一件容易的事，但對標準導體卻有比較好的評估工具可以利用。直圓桿導線可以算是很標準的東西，一段長度為d的直圓桿導體的電感量可以用下述公式進行評估：

其中的d是直圓桿的長度，r是導線的半徑，它們的單位都是英寸，計算的結果L表示這段導線的局部電感，其單位為nH。如果導線的直徑為10mil，線長為1英寸，則計算結果為26nH。由于1英寸等于25.4mm，所以我們大致可以知道1mm這樣的導線的電感約為1nH，這樣的計算雖然不準確，但用來進行感性的評估應該是夠了。看看自己的PCB或者器件的引腳，上面的連接線有多長，大概的電感就可以被推算出來。

實際上，當導線變長的時候，由于每段導線周圍的磁力線既有流過本段的電流產生的，也有其他部分的電流產生的，所以電感的增長是大于導線長度的增長的，如果再把它密繞成圈，電感的增長就更可怕了，它與匝數的平方成正比。如果導線變粗、銅箔寬度增加呢，實際的電感量就下降了，這是由于電流擴展開了，由它形成的表面磁力線強度的積分會減小，這帶來了電感下降的結果。從這就可以看出，在電源電路的PCB設計中要求大電流路徑線路要短、銅箔要寬是很有道理的。

我們在進行上述的思考時一直在利用這個公式：

這個公式來自于電感法則三，計算的結果是電感兩端的感生電壓，?N是磁力線匝數的變化量，?t是變化發生的時間長度，dI/dt是電流的變化速度，L就是電感的量了。

實際上，電感的量和電流的大小是沒有關系的。一個電路一旦形成實物，其特性就會被固化，但這種被固化的東西卻是會隨著電流的變化速度而改變的，因為dI/dt越大，VL也會越大，這在大電流的應用中表現尤甚，因為電流增大了，電流的變化時間卻沒有改變，其變化速度就會增大，相應的VL也會變大，給應用帶來很多問題。在我接觸過的應用中，以大功率LED作為光源的投影機在這方面表現尤為特別，其負載電流通常在6A以上，有很多是十多個安培的，特別的就有30A了，立锜科技的RT8452在此應用中表現良好，為很多用戶解決了問題，但相應的PCB設計也是非常苛刻的，需要非常小心地處理。另外一種應用是大功率的Boost應用，RT8480在這類應用中常常被用到，由于輸入電壓較低，輸出電壓很高，負載電流又很大，開關電流自然很大，這就會對PCB設計提出很高的要求。有的工程師對這里提到的非常基礎的東西不太關心，他們會把這種高要求當作是IC本身的要求，其實是認錯了方向。

為了降低VL對電路的影響，我們可以從兩個方面入手來進行改善。一是減小dI/dt，通過把開關的速度降下來就可以做到，但其不足之處是會造成效率的降低，因為開關切換過程的延長會造成其緩慢經過線性區，發熱是很難避免的事情；二是降低L，這會直接帶來VL下降的結果，只有好處，沒有壞處，成本不會提高，效益卻是大的不得了。

降低L的辦法前面已經提到了，讓銅箔路徑變短變粗變寬就可以實現一大半，然后我們還要想辦法縮小回路的面積，這甚至可能成為消除問題的法寶，因為它解決的問題不是單一的。

一個回路是這樣形成的：

從源頭流出的電流經過支路a流向負載，再經支路b流回源頭。電流在支路a上會形成環繞支路a本身的磁力線，同時也會有一部分磁力線環繞支路b；流過支路b的電流也會形成環繞支路b本身的磁力線，同時也有一部分磁力線會環繞支路a。只要支路a、b的長度不是太長，流過支路a、b的電流就總是相等的，它們形成的磁力線的匝數也應該是相等的，但是它們形成的磁力線的方向卻不同，這樣的磁力線碰在一起以后會相互抵消，抵消以后就和不存在是一樣的了，也就是說它們的電感作用會消失，這樣就可以將VL消滅掉。

支路a和支路b之間的這種作用叫做耦合。耦合是有程度上的差異的，這表達為耦合系數，其值在0到1之間。如果支路a中的電流所生成的磁力線在繞過支路a本身的同時也完全繞過支路b，則它們之間的耦合系數為1，如果完全沒有，則耦合系數為0，如果只是一部分，則耦合系數就在0和1之間了。很顯然，我們很難讓耦合系數成為完整的1，但我們可以在設計中讓它盡可能地接近1，這就要讓支路a和b之間形成的回路面積最小化才能做到。

在一個支路（導體）中的電流形成的磁力線在環繞另外一個支路（導體）的時候就形成了兩者之間的互感，由于在這里的相互環繞的磁力線是相互抵消的，由此形成的互感對自感也就是抵消的作用，它們導致的感生電壓也是相互抵消的。這段話并沒有表達新的東西，不過是把上面的內容用另外的概念表達一次罷了，因為磁場或磁力線是實際存在的東西，電感或互感卻只是一個概念而已，他們在現實中并不存在。

假如支路b為地回路，由其電感導致的感生電壓可以被稱為地彈電壓，此電壓在上述的互感的作用下會變小，用公式來表達是這樣的：

其中，Vgb表示地彈電壓，Ltotal表示返回支路b的凈電感，Lb為返回支路b的局部電感（自感），Lab表示返回支路b和初始支路a之間的局部互感，I自然是流過這兩個支路的電流了。

很顯然，我們在設計的時候需要同時按照路徑短而粗和形成緊密耦合的原則來做，這樣才能形成最好的效果。

在Buck轉換器的設計中，電感的選擇是非常重要的，除了要考慮電流紋波以外，有時候還需要考慮斜率補償的問題，這與相應的Buck轉換器的設計有關。RT6204作為一款應用靈活性非常大的器件可以在5.2V至60V的輸入下工作，可以輸出0.8V-50V的電壓，負載能力高達0.5A，可以承受最高80V的沖擊電壓襲擊而不損壞，它的電感器的選擇就面臨這里提到的兩個要求。