電感這類元器件是工程師們電源設(shè)計(jì)中不可缺少的重要部分之一。那么，作為資深的工程師而言，你能真的清楚電感器的存在意味著什么，又是通過(guò)怎樣的過(guò)程完成它的使命的嗎？

一、電感的定義：

電感器(Inductor)是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲(chǔ)起來(lái)的元件，其是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的器件。電感器的結(jié)構(gòu)類似于變壓器，但只有一個(gè)繞組。電感器具有一定的電感，它只阻礙電流的變化。如果電感器在沒有電流通過(guò)的狀態(tài)下，電路接通時(shí)它將試圖阻礙電流流過(guò)它；如果電感器在有電流通過(guò)的狀態(tài)下，電路斷開時(shí)它將試圖維持電流不變。電感器又稱扼流器、電抗器、動(dòng)態(tài)電抗器。實(shí)際上，凡是能夠產(chǎn)生自感、互感作用的器件，均可稱為電感器。電感器的用途極為廣泛，在交流電路中電感器有阻礙交流通過(guò)的能力，在電路中常被用作阻流、變壓、交流耦合及負(fù)載等;當(dāng)電感器和電容器配合時(shí)，可用作調(diào)諧、濾波、選頻、分頻等。

最簡(jiǎn)單的電感器就是用導(dǎo)線空心的繞幾圈，有磁芯的電感器在磁芯上用導(dǎo)線繞幾圈。無(wú)論哪種電感器，如果結(jié)構(gòu)相同，其基本特性相同，但繞的匝數(shù)不同或有無(wú)磁芯不同時(shí)，電感器的電感量的大小不同。繞線匝數(shù)越多，電感量越大，在同樣匝數(shù)的情況下，線圈增加了磁芯后，電感量會(huì)增加。

電感器在電路中具有感抗特性，感抗如同電阻一樣阻礙電流流動(dòng)，但是感抗與流過(guò)電感器的電流頻率相關(guān)，還與電感器本身的電感量相關(guān)。電感對(duì)直流呈通路，而對(duì)于交流卻呈現(xiàn)很大阻礙作用，通常我們稱之為感抗，XL=2πfL，其中XL為電感的感抗;f為流過(guò)電感交流電的頻率;L為電感的電感量。在電感量確定的前提下，f越大，感抗越大即阻礙作用越大。

二、工作原理：

電流通過(guò)電線時(shí)，將會(huì)以電線為中心而產(chǎn)生同心圓形狀的磁場(chǎng)。此時(shí)，如果將電線彎成如圖中的“彈簧形”，電感器內(nèi)部的磁通量將指向同一方向，從而增強(qiáng)。通過(guò)調(diào)整圈數(shù)，可以產(chǎn)生與圈數(shù)成正比的磁場(chǎng)。這就是電感器的原理。

電流通過(guò)電感器會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，相反，磁場(chǎng)變化則會(huì)產(chǎn)生電流。

(電磁感應(yīng)定律)

E = L ?(d i/d t)

L: 電感器的自感

E: 反電動(dòng)勢(shì)

電感器中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)E，與單位時(shí)間的電流變化率(di/dt)成正比，因此在一定電流持續(xù)沿同一方向流動(dòng)的直流電通過(guò)時(shí)不會(huì)發(fā)生。也就是說(shuō)，電感器對(duì)于直流電流沒有任何作用，只對(duì)交流電起到阻礙電流的作用。利用電感器的這一性質(zhì)，在交流電路中可以用作電阻(阻抗)。電感器具備的阻抗Z(單位Ω)為：

Z=ωL=2πfL    f為交流頻率、L為電感器的自感。

三、符號(hào)與單位：

電感符號(hào)：L

電感單位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，1H=103mH=106uH。

電感量的標(biāo)稱：直標(biāo)式、色環(huán)標(biāo)式、無(wú)標(biāo)式

電感方向性：無(wú)方向

檢查電感好壞方法：用電感測(cè)量?jī)x測(cè)量其電感量;用萬(wàn)用表測(cè)量其通斷，理想的電感電阻很小，近乎為零。

四、主要技術(shù)參數(shù)：

①電感量：也稱做自感系數(shù)(L)，是表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量。L的單位為H(亨)、mH(毫亨)和μH(微亨)，三者的換算關(guān)系如下：

1H = 103mH = 106μH

②品質(zhì)因數(shù)：是表示電感線圈品質(zhì)的參數(shù)，也稱做Q值或優(yōu)值。Q值越高，電路的損耗越小，效率越高。

③分布電容：線圈匝問(wèn)、線圈與地之間、線圈與屏蔽盒之間以及線圈的層間都存在著電容，這些電容統(tǒng)稱為線圈的分布電容。分布電容的存在會(huì)使線圈的等效總損耗電阻增大，品質(zhì)因數(shù)Q降低。

④額定電流：是指允許長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)線圈的最大工作電流。

⑤穩(wěn)定性：主要指參數(shù)受溫度、濕度和機(jī)械振動(dòng)等影響的程度。

五、作用：

阻流：線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)總是與線圈中的電流變化相對(duì)抗。主要可分為高頻阻流線圈及低頻阻流線圈。

調(diào)諧與選頻：電感線圈與電容器并聯(lián)可組成LC調(diào)諧電路。即電路的固有振蕩頻率f0與非交流信號(hào)的頻率f相等，則回路的感抗與容抗也相等，于是電磁能量就在電感、電容之間來(lái)回振蕩，這就是LC回路的諧振現(xiàn)象。諧振時(shí)由于電路的感抗與容抗等值又反向，因此回路總電流的感抗最小，電流量最大(指f=f0的交流信號(hào))，所以LC諧振電路具有選擇頻率的作用，能將某一頻率f的交流信號(hào)選擇出來(lái)。

扼流：在低頻電路用來(lái)阻止低頻交流電;脈動(dòng)直流電到純直流電路;它常用在整流電路輸出端兩個(gè)濾波電容的中間，扼流圈與電容組成濾波電路。在高頻電路：是防止高頻電流流向低頻端，在老式再生式收音機(jī)中的高頻扼流圈得到應(yīng)用。

濾波：也是阻止整流后的脈動(dòng)直流電流流向純直流電路由扼流圈(為簡(jiǎn)化電路，降低成本，用純電阻替帶扼流圈)兩個(gè)電容(電解電容)組成派式濾波電路。利用電容充放電作用和扼 流圈通直流電，阻擋交流電特性來(lái)完成平滑直流電而得到純正的直流電。

震蕩：整流是把交流電變成直流電，那么震蕩就是把直流電變成交流電的反過(guò)程，因此把完成這一過(guò)程的電路叫作“震蕩器”。震蕩器的波形：有正旋波，鋸齒波，梯形波，方波，矩形波，尖峰波。頻率由幾赫茲-幾十G赫茲。在有線電，無(wú)線電領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。

六、檢測(cè)：

電感器的常見故障有斷路、短路等。為了保證電路正常工作，電感器使用前必須進(jìn)行測(cè)量，用萬(wàn)用表歐姆檔可以對(duì)電感器進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量，測(cè)出電感線圈的直流電阻，并與其技術(shù)指標(biāo)相比較：若阻值比規(guī)定的阻值小得多，則說(shuō)明線圈存在局部短路或嚴(yán)重短路情況;若阻值為∞，則表示線圈存在斷路。

七、使用注意事項(xiàng)：

1.電感使用的場(chǎng)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。