能產(chǎn)生電感作用的元件統(tǒng)稱為電感原件，常常直接簡稱為電感。電感是用絕緣導(dǎo)線(例如漆包線,沙包線等)繞制而成的電磁感應(yīng)元件，屬于常用元件。電感的作用:通直流阻交流這是簡單的說法，對交流信號進(jìn)行隔離,濾波或與電容器,電阻器等組成諧振電路.它是利用電磁感應(yīng)的原理進(jìn)行工作的。在交流電路中，電感線圈有阻礙交流通過的能力，而對直流卻不起作用（除線圈本身的直流電阻外）。所以電感線圈可以在交流電路中作阻流、降壓、交連耦合以及負(fù)載用。當(dāng)電感和電容配合時(shí)，可以作調(diào)諧、濾波、選頻、 退耦等用。電感線圈是組成電路的基本元件之一。

由于電感是由外國的科學(xué)家亨利發(fā)現(xiàn)的，所以電感的單位就是“亨利”

電感符號：L

電感單位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，他們的換算關(guān)系為1H=1000mH=1000 000uH。

一、電感的型號命名方法

電感元件的型號一般由下列四部分組成:

第一部分:主稱，用字母表示.其中 L 代表電感線圈， ZL 代表阻流圈。

第二部分:特征，用字母表示，其中G 代表高頻。第三部分:型式，用字母表示，其中 X 代表小型。第四部分:區(qū)別代號，用數(shù)字或字母表示。

例如: LGX 型為小型高頻電感線圈。

應(yīng)指出的是，目前固定電感線圈的型號命名方法各生產(chǎn)廠有所不同，尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

二、電感的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）電感器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)電感器一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。

1．骨架 骨架泛指繞制線圈的支架。一些體積較大的固定式電感器或可調(diào)式電感器（如振蕩線圈、阻流圈等），大多數(shù)是將漆包線（或紗包線）環(huán)繞在骨架上，再將磁心或銅心、鐵心等裝入骨架的內(nèi)腔，以提高其電感量。骨架通常是采用塑料、膠木、陶瓷制成，根據(jù)實(shí)際需要可以制成不同的形狀。小型電感器（例如色碼電感器）一般不使用骨架，而是直接將漆包線繞在磁心上。空心電感器（也稱脫胎線圈或空心線圈，多用于高頻電路中）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上繞好后再脫去模具，并將線圈 各圈之間拉開一定距離。

2．繞組 繞組是指具有規(guī)定功能的一組線圈，它是電感器的基本組成部分。繞組有單層和多層之分。單層繞組又有密繞（繞制時(shí)導(dǎo)線一圈挨一圈）和間繞（繞制時(shí)每圈導(dǎo)線之間均隔一定的距離）兩種形式；多層繞組有分層平繞、亂繞、蜂房式繞法等多種。

3．磁心與磁棒 磁心與磁棒一般采用鎳鋅鐵氧體（NX 系列）或錳鋅鐵氧體（MX 系列）等材料，它有“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多種形狀。

4．鐵心 鐵心材料主要有硅鋼片、坡莫合金等，其外形多為“E”型。

5．屏蔽罩 為避免有些電感器在工作時(shí)產(chǎn)生的磁場影響其它電路及元器件正常工作，就為其增加了金屬屏幕罩（例如半導(dǎo)體收音機(jī)的振蕩線圈等）。采用屏蔽罩的電感器，會增加線圈的損耗，使 Q 值降低。

6．封裝材料 有些電感器（如色碼電感器、色環(huán)電感器等）繞制好后，用封裝材料將線圈和磁心等密封起來。封裝材料采用塑料或環(huán)氧樹脂等。

（二）小型固定電感器 小型固定電感器通常是用漆包線在磁心上直接繞制而成，主要用在濾波、振蕩、陷波、延遲等電路中，它有密封式和非密封式兩種封裝形式，兩種形式又都有立式和臥式兩種外形結(jié)構(gòu)。

1．立式密封固定電感器 立式密封固定電感器采用同向型引腳，國產(chǎn)有LG 和 LG2 等系列電感器，其電感量范圍為0.1~2200μH（直標(biāo)在外殼上），額定工作電流為0.05~1.6A，誤差范圍為±5%~±10%。進(jìn)口有 TDK 系列色碼電感器，其電感量用色點(diǎn)標(biāo)在電感器表面。

2．臥式密封固定電感器 臥式密封固定電感器采用軸向型引腳，國產(chǎn)有 LG1、LGA、LGX 等系列。LG1系列電感器的電感量范圍為0.1~22000μH（直標(biāo)在外殼上），額定工作電流為0.05~1.6A，誤差范圍為±5%~±10%。LGA 系列電感器采用超小型結(jié)構(gòu)，外形與 1/2W 色環(huán)電阻器相似，其電感量范圍為 0.22~100μH（用色環(huán)標(biāo)在外殼上），額定電流為0.09~0.4A。例如LGX系列色碼電感器也為小型封裝結(jié)構(gòu)，其電感量范圍為 0.1~10000μH，額客電流分為 50mA、150mA、300mA 和1.6A 四種規(guī)格。

（三）可調(diào)電感器 常用的可調(diào)電感器有半導(dǎo)體收音機(jī)用振蕩線圈、電視機(jī)用行振蕩線圈、行線性線圈、中頻陷波線圈、音響用頻率補(bǔ)償線圈、阻波線圈等。

三、電感量標(biāo)示及符號

1.直標(biāo)法:

在電感線圈的外殼上直接用數(shù)字和文字標(biāo)出電感線圈的電感量,允許誤差及最大工作電流等主要參數(shù).

2.色標(biāo)法：同電阻標(biāo)法.單位為 μH

3、電感符號

四、電感器主要特性參數(shù)

1.標(biāo)稱電感量:

上標(biāo)注的電感量的大小.表示線圈本身固有特性,主要取決于線圈的圈數(shù),結(jié)構(gòu)及繞制方法等,與電流大小無關(guān),反映電感線圈存儲磁場能的能力,也反映電感器通過變化電流時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的能力.單位為 亨(H).

2.允許誤差 :

電感的實(shí)際電感量相對于標(biāo)稱值的最大允許偏差范圍稱為允許誤差.

3.感抗 XL:

電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗 XL,單位是歐姆.它與電感量L 和交流電頻率 f 的關(guān)系為

XL=2πfL.

4 品質(zhì)因素 Q :

表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量,Q 為感抗 XL 與其等效的電阻的比值,即：Q=XL/R. 線圈的 Q 值愈高,回路的損耗愈小.線圈的 Q 值與導(dǎo)線的直流電阻,骨架的介質(zhì)損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān).線圈的 Q 值通常為幾十到一百.

5.額定電流:

額定電流是指能保證電路正常工作的工作電流.

6.標(biāo)稱電壓

7.分布電容（寄生電容）

線圈的匝與匝間、線圈與屏蔽罩間、線圈與底版間存在的電容被稱為分布電容。分布電容的存在使線圈的

Q 值減小，穩(wěn)定性變差，因而線圈的分布電容越小越好。采用分段繞法可減少分布電容。

8、自諧振頻率（Q 最大是的頻率）

當(dāng)頻率很高時(shí)，電感不再被當(dāng)做集總參數(shù)看待，寄生參數(shù)的影響不可忽略。寄生參數(shù)包括Rac 等效串聯(lián)電阻（ESR）和Cs等效并聯(lián)電感（ESL）。電感器實(shí)際等效電路如圖所示

電感值（inductance）、電感感抗（impedance） 與頻率的關(guān)系 以 100nH 繞線電感為例，如下圖所示：

由上圖可知：

1、 當(dāng)頻率低于自諧振頻率（SRF）時(shí)，電感感抗隨頻率增加而增加；

2、 當(dāng)頻率等于自諧振頻率（SRF）時(shí)，電感感抗達(dá)到最大值；

3、 當(dāng)頻率高于自諧振頻率（SRF）時(shí)，電感感抗隨頻率增加而減小；

五、電感的分類及選型

（一）電感的分類

按照外形，電感器可分為空心電感器(空心線圈)與實(shí)心電感器(實(shí)心線圈)。

按照工作性質(zhì)，電感器可分為高頻信號電感器(各種天線線圈、振蕩線圈)、一般信號電感器(各種扼流圈、 濾波線圈等) 和電源用電感器。

按照封裝形式，電感器可分為普通電感器、色環(huán)電感器、環(huán)氧樹脂電感器、貼片電感器等。按照電感量，電感器可分為固定電感器和可調(diào)電感器。

(二)電感的選型

1.高頻信號用電感

高頻信號用電感主要用在射頻信號上。

（1）主要參數(shù)：

電感范圍：0.6-390nH；

直流電阻：有多種直流電阻可供選擇，一般來說，電感值越大，其對應(yīng)的直流電阻也越大；

自諧振頻率：可高達(dá) 12GHz。電感值越大其對應(yīng)的自諧振頻率往往越小。

額定電流：幾十毫安多到幾百毫安。電感值越大其對應(yīng)的額定電流往往越小。

（2）應(yīng)用特點(diǎn)：

電感值和自諧振點(diǎn)與工作頻率的關(guān)系如下圖（以TDK電感為例）：

從上圖可以看出工作頻率小于諧振頻率時(shí)，電感值基本保持穩(wěn)點(diǎn)；但工作頻率一旦超過諧振頻率后，電感值將會迅速增大，不過，若頻率繼續(xù)增大到一定頻率后，電感值將會迅速減小（減小的這個(gè)過程沒有在上圖中體現(xiàn)）。在應(yīng)用中，應(yīng)選擇諧振頻率點(diǎn)高于工作頻率的電感。對于高頻信號用電感而言，諧振頻率點(diǎn)一般在 1GHz 以上，因此該類電感可支持很高的工作頻率。

2.一般信號用電感

一般信號用電感主要用在高速信號上。

（1）主要參數(shù)：

電感范圍：0.01-1000uH；

直流電阻：有多種直流電阻可供選擇，一般來說，電感值越大，其對應(yīng)的直流電阻也越大。一般信號用電 感，其直流電阻值比高頻信號用電感和電源用電感大一些，范圍 100 毫歐到幾歐姆；

自諧振頻率：幾十 MHz 到幾百 MHz。電感值越大其對應(yīng)的自諧振頻率往往越小。額定電流：幾毫安到幾十毫安。電感值越大其對應(yīng)的額定電流往往越小。

（2）應(yīng)用特點(diǎn)：

電感Q值和阻抗與工作頻率的關(guān)系如下圖（以TDK電感為例）：

從上圖阻抗頻率特性曲線可以看出工作頻率小于諧振頻率時(shí)，電感電感表現(xiàn)出電感性，阻抗隨著頻率 的升高而增大；但工作頻率一旦超過諧振頻率時(shí)，電感將表現(xiàn)出容性，阻抗隨頻率的升高而減小。同樣， 當(dāng)工作頻率小于諧振頻率時(shí)，電感值基本保持穩(wěn)點(diǎn)；但工作頻率一旦超過諧振頻率后，電感值將會迅速增 大，若頻率繼續(xù)增大到一定頻率后，電感值將會迅速減小（一般信號用電感頻率特性曲線同高頻用電感特 性曲線相近似，在此未給出）。

在應(yīng)用中，應(yīng)選擇諧振頻率點(diǎn)高于工作頻率的電感。對于一般信號用電感而言，諧振頻率點(diǎn)一般在幾百M(fèi)Hz 之內(nèi)，該類電感也是高速電路設(shè)計(jì)中最常用的電感。高速設(shè)計(jì)中的板件互連信號，紋波比板內(nèi)信號大，就 可以使用該類電感加以濾波。設(shè)計(jì)中需注意高頻信號用電感和一般信號用電感額定電流都比較小，而直流 電阻相對較大，不建議用于電源濾波。

3.電源用電感

電源用電感主要用在電源電路中。

（1）主要參數(shù)：

電感范圍：1-470uH；

直流電阻：有多種直流電阻可供選擇，一般來說，電感值越大，其對應(yīng)的直流電阻也越大,范圍幾毫歐到 幾歐姆；

自諧振頻率：幾十 MHz 到幾百 MHz。電感值越大其對應(yīng)的自諧振頻率往往越小。額定電流：幾毫安到幾十毫安。電感值越大其對應(yīng)的額定電流越小。

（2）應(yīng)用特點(diǎn)：

電感值和阻抗與工作頻率的關(guān)系以及電感直流特性曲線如下圖（以TDK電感為例）：

由電感頻率特性曲線可知，當(dāng)工作頻率小于諧振頻率時(shí)，電感值基本保持穩(wěn)點(diǎn)；但工作頻率一旦超過諧振 頻率后，電感值將會迅速增大，若頻率繼續(xù)增大到一定頻率后，電感值將會迅速減小。在應(yīng)用中，應(yīng)選擇諧振頻率點(diǎn)高于工作頻率的電感。對于電源用電感而言，諧振頻率點(diǎn)一般在幾十 MHz 之內(nèi)，該類電感也是高速電路設(shè)計(jì)中電源濾波最常用的電感。

由阻抗頻率特性曲線可以看出工作頻率小于諧振頻率時(shí)，電感電感表現(xiàn)出電感性，阻抗隨著頻率的升高而增大；但工作頻率一旦超過諧振頻率時(shí)，電感將表現(xiàn)出容性，阻抗隨頻率的升高而減小。

由電感直流特性曲線可以看出，用于電源濾波時(shí)，電感的工作電流必須小于額定電流。如果工作電流大于額定電流，電感未必會損壞，但電感值可能會低于標(biāo)稱值。同時(shí)還要可慮其直流電阻而引起的壓降。

六、以部分廠家電感為例介紹電感的封裝 電感封裝一般包括貼片與插件。

1.功率電感封裝以骨架的尺寸做封裝表示，貼片用橢柱型表示方法如 5.8（5.2）×4就表示長徑為 5.8mm 短徑為 5.2mm 高為 4mm 的電感。插件用圓柱型表示方法如 φ6×8 就表示直徑為 6mm 高為 8mm 的電感。只是它們的骨架一般要通用，要不就要定造。

2. 普通線性電感、色環(huán)電感與電阻電容的封裝都有一樣的表示，

貼片用尺寸表示如 0603、0805、0402、1206 等。插件用功率表示如 1/8W、1/4W、1/2W、1W 等。

3.色環(huán)電感

電感量：0.1uH～22MH

尺寸：0204、0307、0410、0512 豆形電感：0.1uH～22MH

尺寸：0405、0606、0607、0909、0910

精度：J=±5% K=±10% M=±20% 精度：J=±5% K=±10% M=±20%

插件的色環(huán)電感 讀法：同色環(huán)電阻的標(biāo)示

4.立式電感

電感量：0.1uH～3MH

規(guī)格：PK0455/PK0608/PK0810/PK0912

5.軸向?yàn)V波電感

規(guī)格：LGC0410/LGC0513/LGC0616/LGC1019

電感量：0.1uH-10mH。

額定電流：65mA~10A。

Q 值高，價(jià)位一般較低，自諧振頻率高。6.磁環(huán)電感

規(guī)格：TC3026/TC3726/TC4426/TC5026

尺寸（單位 mm）：3.25~15.88

7.空氣芯電感

空氣芯電感為了取得較大的電感值，往往要用較多的漆包線繞成，而為了減少電感本身的線路電阻對直流電流的影響，要采用線徑較粗的漆包線。但在一些體積較少的產(chǎn)品中，采用很重很大的空氣芯電感不太現(xiàn)實(shí)，不但增加成本，而且限制了產(chǎn)品的體積。為了提高電感值而保持較輕的重量，我們可以在空氣芯電感中插入磁心、鐵心，提高電感的自感能力，借此提高電感值。目前，在計(jì)算機(jī)中，絕大部分是磁心電感。

七、電感的作用

基本作用：濾波、振蕩、延遲、陷波等

形象說法：“通直流，阻交流”

細(xì)化解說：在電子線路中，電感線圈對交流有限流作用，它與電阻器或電容器能組成高通或低通濾波 器、移相電路及諧振電路等；變壓器可以進(jìn)行交流耦合、變壓、變流和阻抗變換等。

由感抗 XL=2πfL 知,電感 L 越大，頻率f 越高，感抗就越大。該電感器兩端電壓的大小與電感 L 成正比，還與電流變化速度△i/△t 成正比，這關(guān)系也可用下式表示

電感線圈也是一個(gè)儲能元件，它以磁的形式儲存電能，儲存的電能大小可用下式表示：WL=1/2Li2 。

可見，線圈電感量越大，流過越大，儲存的電能也就越多。

電感在電路最常見的作用就是與電容一起，組成 LC 濾波電路。我們已經(jīng)知道，電容具有“阻直流，通交流”的本領(lǐng)，而電感則有“通直流，阻交流”的功能。如果把伴有許多干擾信號的直流電通過 LC 濾波電路（如圖），那么，交流干擾信號將被電容變成熱能消耗掉；變得比較純凈的直流電流通過電感時(shí)，其中的交流干擾信號也被變成磁感和熱能，頻率較高的最容易被電感阻抗，這就可以抑制較高頻率的干擾信號。

?? ??? ?

LC 濾波電路

在線路板電源部分的電感一般是由線徑非常粗的漆包線環(huán)繞在涂有各種顏色的圓形磁芯上。而且附近 一般有幾個(gè)高大的濾波鋁電解電容，這二者組成的就是上述的 LC 濾波電路。另外，線路板還大量采用“蛇行線＋貼片鉭電容”來組成 LC 電路，因?yàn)樯咝芯€在電路板上來回折行，也可以看作一個(gè)小電感。

八、磁性元件的降額

磁性器件降額標(biāo)準(zhǔn)

類型	熱 點(diǎn) 溫 度 降 額	直流電流降額	浪涌電流降額	浪涌電壓降額
變壓器	Tmax-25℃	N/A	90%	90%
電感	Tmax-25℃	90%	90%	90%

說明：

1.對于網(wǎng)絡(luò)變壓器，因通常都可以滿足降額要求，故不考慮降額；

2.磁性器件包括磁珠。

九、電感的選擇考慮要素

1、電感使用的場合

潮濕與干燥、環(huán)境溫度的高低、高頻或低頻環(huán)境、要讓電感表現(xiàn)的是感性，還是阻抗特性等，都要注意。

2、電感的頻率特性

在低頻時(shí)，電感一般呈現(xiàn)電感特性，既只起蓄能，濾高頻的特性。但在高頻時(shí)，它的阻抗特性表現(xiàn)的很 明顯。有耗能發(fā)熱，感性效應(yīng)降低等現(xiàn)象。不同的電感的高頻特性都不一樣。下面就鐵氧體材料的電感加以解說：

鐵氧體材料是鐵鎂合金或鐵鎳合金，這種材料具有很高的導(dǎo)磁率，他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最小。鐵氧體材料通常在高頻情況下應(yīng)用，因?yàn)樵诘皖l時(shí)他們主要程電感特性， 使得線上的損耗很小。在高頻情況下，他們主要呈電抗特性比并且隨頻率改變。實(shí)際應(yīng)用中，鐵氧體材料是作為射頻電路的高頻衰減器使用的。實(shí)際上，鐵氧體較好的等效于電阻以及電感的并聯(lián)，低頻下電阻被電感短路，高頻下電感阻抗變得相當(dāng)高，以至于電流全部通過電阻。鐵氧體是一個(gè)消耗裝置，高頻能量在上面轉(zhuǎn)化為熱能，這是由他的電阻特性決定的。

3、電感設(shè)計(jì)要承受的最大電流，及相應(yīng)的發(fā)熱情況。

4、使用磁環(huán)時(shí)，對照上面的磁環(huán)部分，找出對應(yīng)的 L 值，對應(yīng)材料的使用范圍。

5、注意導(dǎo)線（漆包線、紗包或裸導(dǎo)線），常用的漆包線。要找出最適合的線經(jīng)。

責(zé)任編輯：lq