了解电感及其应用

电感，又称电感线圈，是用绝缘导线（例如漆包线、纱包线等）绕制而成的电磁感应元件，是电子电路中常用的元器件之一。电感是用漆包线、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，用字母“L”表示，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。 电感量用亨利表示，单位为H,1H=1000mH=1000000uH。其符号为电感的封装类型多种多样，现在的电感封装大体可以分为绕线共模电感，贴片电感，一体成型电感，工字电感，其各有作用。 对于共模电感，其主要作用就是滤除共模信号，防止共模干扰，在电源电路中经常可以看到，其目的也是为了能够通过EMC。而绕线电感、一体成型电感、贴片电感这类在DCTODC电路中用的比较多，他的作用是储存能量，同时对电源的输出电压纹波有着很大影响，因此在DCTODC电路中电感的选择就非常重要了。如下图所示： 在电源电路中，电感的选择包括电感量，饱和电流，封装，需要根据电路的纹波，电流，工作频率来选择，一般电感量可由L=Vout*[(1-D)/I*r*f],其中：Vout为输出电压，D为占空比，I为输出电流，r为纹波率，f为工作频率；纹波率一般为0.3，占空比D=Vout/Vin；由此可以计算出电感量。 对于电感电流的选择，则需要进行应力降额，也就是对其额定功率进行计算，通常电感选择电流为1.2*I，其原因就是电感电流波形的峰值比平均値高出大约20%,同时电感电流选择大一点电感不容易进入饱和状态（进入饱和状态后，电感相当于导线短路）；另外电感电流选择过小在工作过程中会发出“啸叫”声，这是电感不正常工作造成的，因此根据经验，电感的电流选择1.2倍~2倍即可，这样电感的发热量也不会太大，不容易失效。 当电感量及其电流选择完毕后，基本上电感的封装也就可以确定了，剩余的无非是从价格，高度限制等来选择合适的封装。 另外电源电路的电感量也可以由电源芯片的数据手册得到，在实际应用中，则需要根据具体的电源芯片来计算得到合适的电感参数。

电感在电路中的作用

基本作用：滤波、振荡、延迟、陷波等 形象说法：“通直流，阻交流” 细化解说：在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；变压器可以进行交流耦合、变压、变流和阻抗变换等。 由感抗XL=2πfL知，电感L越大，频率f越高，感抗就越大。该电感器两端电压的大小与电感L成正比，还与电流变化速度△i/△t电感线圈也是一个储能元件，它以磁的形式储存电能，储存的电能大小可用下式表示：WL=1/2Li2。 可见，线圈电感量越大，流过越大，储存的电能也就越多。 电感在电路中的应用 电感在电路常见的功能就是与电容一起，组成LC滤波电路。我们已经知道，电容具有“阻直流，通交流”的本领，而电感则有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有许多干扰信号的直流电通过LC滤波电路（如图），那么，交流干扰信号将被电容变成热能消耗掉；变得比较纯净的直流电流通过电感时，其中的交流干扰信号也被变成磁感和热能，频率较高的容易被电感阻抗，这就可以抑制较高频率的干扰信号。 LC滤波电路 在线路板电源部分的电感一般是由线径非常粗的漆包线环绕在涂有各种颜色的圆形磁芯上。而且附近一般有几个高大的滤波铝电解电容，这二者组成的就是上述的LC滤波电路。另外，线路板还大量采用“蛇行线＋贴片钽电容”来组成LC电路，因为蛇行线在电路板上来回折行，也可以看作一个小电感。 常见的磁芯磁环 铁粉芯系列 材质有：-2材（红/透明）、-8材（黄/红）、-18材（绿/红）、-26材（黄/白）、-28材（灰/绿）、-33材（灰/黄）、-38材（灰/黑）、-40材（绿/黄）、-45材（黑色）、-52材（绿/蓝）；尺寸：外径大小从30到400D（注解：外径从7.8mm到102mm）。 铁硅铝系列 主要u值有：60、75、90、125；尺寸：外径大小从3.5mm到77.8mm。 两种产品的规格除了主要的环形外，另有E形，棒形等，还可以根据客户提供的各项参数定做。它们广泛应用于计算机主机板，计算机电源，电源供应器，手机充电器，灯饰变压调光器，不间断电源（UPS），各种家用电器控制板等。