电感知识科普
一、电感简介
电感（inductance of an ideal inductor）是闭合回路的一种属性。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。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，单位是“亨利（H）”，以美国科学家约瑟夫·亨利命名。
二、电感特性
电感是衡量线圈产生电磁感应能力的物理量。当线圈通入非稳态电流时，周围就会产生变化的磁场。通入线圈的功率越大，激励出来的磁场强度越高，反之则小（磁感应强度达到饱和之前）。
三、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”
通直流：所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用。 阻交流：在交流电路中，电感会有阻抗，即XL，整个电路的电流会变小，对交流有一定的阻碍作用。
四、电感分类
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小，大的电感可以达到卡车大小。
1．色码电感
色码电感又称色环电感，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。
2．插件电感
插件电感又称工字型电感，其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。
3．环形电感
环形电感又称为绕线电感，其具有以下特性：
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。
4．贴片电感
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
具有在微波频段保持高Q、高精度、高稳定性和小体积的特性。其内电极集中于同一层面，磁场分布集中，能确保装贴后的器件参数变化不大，在100MHz以上呈现良好的频率特性。
④ 编织型
特点是在1MHz下的单位体积电感量比其它片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用作功率处理的微型磁性元件。
特性
a.表面贴装高功率电感
b.具有小型化，高品质，高能量储存和低电阻之特性
c.主要应用在电脑显示板卡，笔记本电脑，脉冲记忆程序设计，以及DC-DC转换器上
d.可提供卷轴包装适用于表面自动贴装
特点
a. 平底表面适合表面贴装
b. 优异的端面强度良好之焊锡性
c. 具有较高Q值，低阻抗之特点
d. 低漏磁，低RDC，耐大电流之特点
e. 可提供编带包装，便于自动化装配
5．磁珠
磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力。磁珠是用来吸收超高频信号，像一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDRSDRAM，RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种蓄能元件，用在LC振荡电路，中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHZ。磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感串联，但电阻值和电感值都随频率变化。
磁珠与电感的区别：电感是储能元件，而磁珠是能量转换（消耗）器件。电感多用于电源滤波回路，侧重于抑止传导性干扰；磁珠多用于信号回路，主要用于EMI方面。磁珠用来吸收超高频信号，象一些RF电路，PLL，振荡电路，含超高频存储器电路（DDR,SDRAM,RAMBUS等）都需要在电源输入部分加磁珠，而电感是一种储能元件，用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等，其应用频率范围很少超过50MHz。
五、 电感参数解读
1. 电感器的主要技术指标：
① 电感量
电感量也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。
电感器电感量的大小，主要取决于线圈的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大；磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。
电感量的基本单位是亨利（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
② 允许偏差
允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。
一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%~±0.5%；而用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为±10%~15%。
③ 品质因数
品质因数也称Q值或优值，是衡量电感器质量的主要参数。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。 电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。
④ 分布电容
分布电容是指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。电感器的分布电容越小，其稳定性越好。
⑤ 额定电流
额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的最大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。
2. 电感的标识方法（与电阻类似）：
① 直标法
直标法是将电感器的标称电感量用数字和文字符号直接标在电感器外壁上，电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母所代表的允许偏差见下表。例如：560uHK表示标称电感量为560uH,允许偏差为土10％
② 数码标示法
数码标示法是用三位数字来表示电感器电感量的标称值，该方法常见于贴片电感器上。在三位数字中，从左至右的第一、第二位为有效数字，第三位数字表示有效数字后面所加“0”的个数(单位为uH)。如果电感量中有小数点，则用“R”表示，并占一位有效数字。电感量单位后面用一个英文字母表示其允许偏差，各字母代表的允许偏差见表1。例如：标示为“102J”的电感量为10×102=1000uH，允许偏差为土 5％；标示为“183K”的电感量为18mH，允许偏差为士10％。需要注意的是要将这种标示法与传统的方法区别开，如标示为“470”或“47”的电感量为47uH，而不是470uH。
③ 文字符号法
文字符号法是将电感器的标称值和允许偏差值用数字和文字符号按——定的规律组合标志在电感体上。采用这种标示方法的通常是一些小功率电感器其单位通常为nH或pH，用N或R代表小数点。例如：4N7表示电感量为4．7nH，4R7则代表电感量为4．7uH;47N表示电感量为47nH，6R8表示电感量为6．8uH。采用这种标示法的电感器通常后缀一个英文字母表示允许偏差，各字母代表的允许偏差与直标法相同。
④ 色标法（与电阻类似）
六、贴片电感的分类
1. 按结构分类
贴片电感按其结构的不同可分为线绕式贴片电感和非线绕式贴片电感（多层片状、印刷电感等），还可分为固定式贴片电感和可调式贴片电感。
按贴装方式分：有贴片式贴片电感，插件式贴片电感。同时对贴片电感有外部屏蔽的成为屏蔽贴片电感，线圈裸露的一般称为非屏蔽贴片电感。贴片电感插件电感固定式贴片电感又分为空心电子表感器、磁心贴片电感、铁心贴片电感等，根据其结构外形和引脚方式还可分为立式同向引脚贴片电感、卧式轴向引脚贴片电感、大中型贴片电感、小巧玲珑型贴片电感和片状贴片电感等。
可调式贴片电感又分为磁心可调贴片电感、铜心可调贴片电感、滑动接点可调贴片电感、串联互感可调贴片电感和多抽头可调贴片电感。
2. 按工作频率分类
电感按工作频率可分为高频贴片电感、中频贴片电感和低频贴片电感。高频贴片电感技术上差距较大，许多厂商的产品不成熟，常用比较可信的主要是捷比信高频电感。
空心贴片电感、磁心贴片电感和铜心贴片电感一般为中频或高频贴片电感，而铁心贴片电感多数为低频贴片电感。
3. 按用途分类
贴片电感按用途可分为振荡贴片电感、校正贴片电感、显像管偏转贴片电感、阻流贴片电感、滤波贴片电感、隔离电感贴片电感、被偿贴片电感，同时对需要通过大电流等情况会使用到捷比信功率贴片电感。 振荡贴片电感又分为电视机行振荡线圈、东西枕形校正线圈等。
显像管偏转贴片电感分为行偏转线圈和场偏转线圈。
阻流贴片电感（也称阻流圈）分为高频阻流圈、低频阻流圈、电子镇流器用阻流圈、电视机行频阻流圈和电视机场频阻流圈等。
滤波贴片电感分为电源（工频）滤波贴片电感和高频滤波贴片电感等。
七、贴片电感在电路中的作用
电感（inductance）是电子电路或装置的属性之一，指的是：当电流改变时，因电磁感应而产生抵抗电流改变的电动势（EMF，electromotive force）。
电路中的任何电流，会产生磁场，磁场的磁通量又作用于电路上。依据楞次定律，此磁通会借由感应出的电压（反电动势）而倾向于抵抗电流的改变。磁通改变量对电流改变量的比值称为自感，自感通常也就直接称作是这个电路的电感。具有电感性的装置称为电感器（inductor，中文里一般也简称电感），电感器通常是一线圈，可以聚集磁场。（自感是互感的特例）
八、选用贴片电感时应注意的指标
1．最高工作电压：贴片电感是指电阻器长期工作不发生过热或电击穿损坏时的电压。如果电压超过规定值，电阻器内部产生火花，引起噪声，甚至损坏。
2．稳定性：稳定性是衡量电阻器在外界条件（温度、湿度、电压、时间、负荷性质等）作用下电阻变化的程度。
3．噪声电动势：贴片电感的噪声电动势在一般电路中可以不考虑，但在弱信号系统中不可忽视，线绕电阻器的噪声只习作定于热噪声（分子扰动引起）仅与阻值、温度和外界电压的频带有关。薄膜电阻除了热噪声外，还有电流噪声，这种噪声近似地与外加电压成正比。
4．额定功率：贴片电感在规定的环境温度和湿度下，假定周围空气不流通，在长期连续负载而不损坏或基本不改变性能的情况下，电阻器上允许消耗的最大功率,为保证安全使用，一般选其额定功率比它在电路中消耗的功率高1-2倍。
5．允许误差：贴片电感实际阻值对于标称阻值的最大允许偏差范围，它所表示产品的精度. 常用的精度有5%，1%，0.5%，0.1%，0.01%
6．高频特性：贴片电感使用在高频条件下，要考虑其固定有电感和固有电容的影响，这时，电阻器变为一个直流电阻（R0）与分布电感串联，然后再与分布电容并联的等效电路，非线绕电阻器的LR=0.01-0.05微亨，CR=0.1-5皮法，线绕电阻器的LR达几十微亨，CR达几十皮法，即使是无感绕法的线绕电阻器，LR仍有零点几微亨。
九、贴片电感在使用过程中要注意的事项
1. 电感使用的场合
潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性，还是阻抗特性等，都要注意。
2. 电感的频率特性
在低频时，贴片电感一般呈现电感特性，既只起蓄能，滤高频的特性。 但在高频时，它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热，感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。
3. 电感设计要承受的最大电流，及相应的发热情况。
4. 使用磁环时，对照上面的磁环部分，找出对应的l值，对应材料的使用范围。
5. 注意导线（漆包线、纱包或裸导线），常用的漆包线。要找出最适合的线径。
