电感
目录
1.原理
2.作用
3.高频等效模型
4. 直流偏置特性
5.器件选型
6.电感损耗
7.功率电感
8.贴片电感
9.共模电感
10.差模电感
1.原理
电感是阻碍电流的变化,储能
电感的磁芯决定了电感的饱和电流，也决定了电感值与电流的变化曲线，磁滞损耗等等。
气隙可以减小磁导率 2、气隙可以增大饱和电流 3、气隙可以增大储能上限 4、气隙可以减小剩磁 5、设计需要选择合适的气隙大小。
电流在不同的介质中产生的磁感应强度是不同的。
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阻碍线圈中电流的变化，这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗，也就是电感，相应的器件成为电感器。
电感是电抗元件，具有储能能力，
E为电感储存的能量，L为电感量(单位为H)，I为(任意给定时刻)流过电感的电流。电感越大，感抗能力越强。
电感的储能是要有电流流过的。能量转换到了寄生电容里面，因为寄生电容都很小，所以会产生比较高的电压，也是因为寄生电容的存在，所以实际电路不会产生无限高压。
电感电流无法突变：
加在电感上两端的电压突然撤走，则电感会产生较大反电动势。
总结
总结一下，电感的特性公式
非常重要它直接描述了电感的特性，电流不能突变、可以导出电感的储能公式
可以导出电感电压比电流相位超前90°、可以导出电感的复阻抗公式Z=jWL
感应电压
电感线圈产生自感时，感应电流通过负载维持电流变化，将产生感应电压。一感应电压的大小取决于感应电流与负载，感应电流与负载越大，感应电压越大，反之越小。电感两端加恒定电压时、电流线性增大或者减小。
Note：电感突然断开，需要续流路径，比如BUCK续流二极管 。
2.作用
通低频阻高频 通直流隔交流
电感的感抗XL = 2πfL，其中f是电源的频率，L是电感的感量，
当频率f大的时候，感抗就大，当频率f小的时候，感抗就小。所以对于高频信号来说，电感对高频信号的阻碍作用大。
通直流：电感相当于导线，与导线的区别是电感会产生磁场；
阻交流：注意，是阻碍。电感阻碍电流变化，让电流变化变缓。
3.高频等效模型
等效模型
① 可以很容易的理解电感的频率特性曲线，电感在不同频率下的表现。
② 有助于理解怎么样绕制的电感寄生电容比较小，谐振频率比较高。
③ 电感越小，谐振频率越高：电感越大，那么匝数越多，
寄生电容越大，所以谐振频率也低。
阻抗随频率图
电感的电感值随频率变化影响较小，在频率远小于谐振频率时，
电感量可视为常数。
自谐振频率
阻抗
总结
①在频率比较低的时候，实际电感的阻抗与理想电感的基本一样，可以看作是理想的电感。 ②在谐振频率 SRF 处，阻抗达到最大，然后随频率的增加不断下降。
③在 SRF 左侧，电感占主导地位，电感主要呈感性，而在 SRF 右侧，电容占主导地位，主要呈容性。
电感滤波时，都只需要其感性的作用，因此其越接近于理想电感越好，信号频率要远小于谐振频率。（比较 1UH 理想电感和实 际电感曲线，我们会发现，在频率小于谐振频率的十分之一时，两者基本是重合的。要使信号频率小于谐振频率的十分之一。）
电容我们一般用于滤波，需要最小阻抗，所以电容是在谐振频率处滤波效果最好的。
4. 直流偏置特性
电感的直流偏压特性，一般指的是电感量会随电流的增大而减小。
一旦超过饱和电流，铁氧体铁芯的磁导率会陡降，而铁粉芯则可缓慢降低。
在电源转换器的应用中，此特性很重要。
5.器件选型
类型、电感值、DCR、饱和电流、SRF、温升电流、额定电流、Q值
常用电感类型
高频电感，功率电感，共模电感，差模电感
高频电感：高频信号滤波，小功率LC滤波
功率电感：LC滤波，升压
共模电感：滤除共模信号
差模电感：滤除差模信号
电感值
电感值越大，感抗越大，对电流的阻碍越大。
①线长越长，电感越大 ②线越细，电感越大。
要想减小寄生电感，走线要尽量短，尽量粗。
电感的电感量是和直流偏置以及频率有关系的，，以 100kHz 或 1MHz 所量。
DCR电感的直流阻抗
导线必定存在电阻，导致电感发热，根据P=I2*R，DCR越小越好。电感感量越大，导线的匝数越多，线长越长因此DCR越大。同等电感量，额定电流越大，导线会越粗，DCR越小
饱和电流
饱和电流取值：流过电感的电流导致感值降为70%时，此时的电流为饱和电流。一定不要让电感的最大电流值（瞬间值）超 过其饱和电流。
自谐振频率为 SRF
在谐振点处，电感的阻抗最大。
温升电流 Irms
一般指电感自我温升温度不超过 40℃时的电流。议不管环境温度比 85℃低多少，都不要使电感电流超过温升电流 Irms，这样就万。
额定电流 Irat
额定电流其实就是包含前面 2 个电流。电感最终的额定电流，是饱和电流和温升电流中的小者。电感通过的最大电流要小于手册中的 额定电流的80%。
Q值（品质因数）
Q = 无功功率/有功功率。其Q值越大，线圈的损耗越小；反之，其损耗越大。
高频电感或者射频电感，一般对 Q 值有要求。
6.电感损耗
线圈损耗：DCR，ACR
磁芯损耗：磁滞损耗，涡流损耗，剩余损耗
7.功率电感
特点：感值高，功率大，饱和电流大，封装尺寸相对较大。
应用：低频LC滤波，升压
补充：带屏蔽的功率电感比非屏蔽的EMI败果好些，但价格稍贵些。
8.贴片电感
特点：感值小，功率小，饱和电流小，封装尺寸小
应用：高频信号滤波
9.共模电感
构成：两组直径与圈数相同的线圈，方向相反的绕制在同一个铁芯上，引出4个引脚。
作用：滤除共模干扰信号，降低EMI
共模信号：大小相等、方向相同的信号
10.差模电感
构成：一组线圈绕制在铁芯上，引出2个引脚。
作用：滤除差模干扰信号，降低EMI，一般成对出现。差模信号：大小相等、方向相反的信号。
应用：滤波、升压。
