电感专题详解

电感专题详解

From ItechBe@ts

At 2012.06.13

一．电感简述

电感（电感线圈）是用绝缘导线（如漆包线、纱包线或塑皮线等）在绝缘骨架或磁心、铁心上绕制成的一组串联的同轴线匝，是电子电路中常用的元器件之一。它在电路中用字母“L”表示，单位为亨利（简称亨），用字母"H"表示，常用的单位还有毫亨（mH）和微亨（μH），它们之间的关系是：1H=1000mH；1mH=1000μH。

电感的主要作用是对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路。

电感的计算公式：

串联：L = L1 + L2 + … + Ln

并联：1/L = 1/L1 + 1/L2 + … + 1/Ln

定义式：L = NΦ/i

决定式：一般用电感测试仪测试出来（欢迎补充）

二．电感之源

因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。这就是法拉第与1831年发现并提出的电磁感应定律。

当线圈通过电流后，在线圈中形成磁场感应，感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。

我们把这种电流与线圈的相互作用关系称其为电的感抗，也就是电感。

这么说可能有些抽象，在网上找到一个举例相信能帮助大家理解：假定有一条人工渠，渠边有一个大大的水车，水车很繁重，需求较大流量的渠水才干推进它。首先，渠道中没有水的时分，水车是不会转动的。接下去工人开启闸门开端放水，在放水最开端的时分，水流会从小到大，那么水车是怎样样变化的呢? 水车会随着水的到来而快速旋转和水同步?显然不是，由于惯性和阻力的存在，水车会迟缓的开端转动，过一段时刻后才会和水流构成稳固的均衡。在水车“起步”，开端迟缓转动的进程，实践上也是水车在阻拦制止水流向前，抵抗水流变化的进程。在水流颠簸、水车转速也稳固后，水和水车构成一种调和共生的关系，就互不干预了。那么假如关掉闸门呢?关掉闸门后，水会逐步增加，流速也会下降。在水流流速下降的时分，水车并不能快速和水流树立新的均衡，它还会依据之前的速率持续旋转一段时刻，并带动水流在一定时刻内维持之前的速率，接着水车会随着水流速降低、水流增加而渐渐中止转动。恰是这种紧张电路中电流的变化幅度的特性，使得电感就像是电路中的一个“整理、梳理者”。

三．电感的种类

电感的体积大小可以分辨出能通过电流的大小。因为电感的使用环境千差万别，不可能用一种方式计

算出全部电感要求，特定环境特制的设计。小的电感只有芝麻大，大的电感有卡车大。

a)色码电感（又称为色环电感）：色环电感是最简单的棒形电感的加工，主要是用作讯号处理。

本身和棒形电感的特性没有很大的差别，只是多了一些固定物，和加上一些颜色方便分辨电感值，因单价十分便宜，现时比较不注重体积，以及仍可用插件的电子产品，使用色环电感仍很多。

Figure 1色环电感

b)插件电感（又称为工字型电感）：前身是挠线式贴片电感，工字型电感是它们的改良，挡板有

效加强储能能力，改变EMI（电磁干扰）方向和大小，亦可降低RDC（电感在直流电下的电阻）。

它亦可说是讯号通讯电感跟POWER电感的一种妥协。贴片式的工字型电感主要用于几百kHz 至一两MHz的较小型电源切换，如数字相机的LED升压，ADSL…等等的较低频部份的讯号处理或POWER用途。它的Q值有20，30，作为讯号处理颇为适合。RDC比挠线式贴片电感低，作为POWER也是十分好用。当然，很大颗的工字型电感，那肯定是POWER用途了。工字型电感最大的缺点，仍是开磁路，有EMI的问题，另外，噪音的问题比挠线式贴片电感大。

Figure 2插件电感

c)环形电感（又称为绕线电感）：

1．适用于电源供应电路。

2．表面粘着类型。

3．外观和尺寸符合EIA标准，不同尺寸规格可供选择。

4．良好的焊锡性及耐热性，适合于一般焊接及回焊。

应用：该产品被广泛用于微型电视、液晶电视、摄影机、便携式VRC、汽车音响、薄型收音机、电视调谐器、行动电话等。

Figure 3环形电感

d)贴片电感：有4种类型，即绕线型、叠层型、编织型和薄膜片式电感器。常用的是绕线式和叠

层式两种类型。前者是传统绕线电感器小型化的产物;后者则采用多层印刷技术和叠层生产工艺制作，体积比绕线型片式电感器还要小，是电感元件领域重点开发的产品。

1.绕线型

它的特点是电感量范围广(mH～H)，电感量精度高，损耗小(即Q大)，容许电流大、制作工艺继承性强、简单、成本低等，但不足之处是在进一步小型化方面受到限制。陶瓷为芯的绕线型片电感器在这样高的频率能够保持稳定的电感量和相当高的Q值，因而在高频回路中占据一席之地。

TDK的NL系列电感为绕线型，0.01~100uH，精度5%，高Q值，可以满足一般需求。

NLC型适用于电源电路，额定电流可达300mA;NLV型为高Q值，环保(再造塑料)，可与NL互换;NLFC 有磁屏，适用于电源线。

2.叠层型

它具有良好的磁屏蔽性、烧结密度高、机械强度好。不足之处是合格率低、成本高、电感量较小、Q值低。

它与绕线片式电感器相比有诸多优点：尺寸小，有利于电路的小型化，磁路封闭，不会干扰周围的元器件，也不会受临近元器件的干扰，有利于元器件的高密度安装;一体化结构，可靠性高;耐热性、可焊性好;形状规整，适合于自动化表面安装生产。

TDK的MLK型电感，尺寸小，可焊性好，有磁屏，采用高密度设计，单片式结构，可靠性高;MLG型的感值小，采用高频陶瓷，适用于高频电路;MLK型工作频率12GHz，高Q，低感值(1n~22nH)

3.薄膜片式