电感——或许你应该重新认识一下

想必大伙对电感并不陌生了,但是真正到了项目时却又开始犯难了,除了参考芯片手册,其他场合对于电感的应用和选型总感觉糊里糊涂的,今天核桃就和大伙好好聊一聊电感这个神奇的器件!

一、基本概念

电感的符号用“L”表示,单位为亨利(H)。物理形状一般把导线一圈一圈围成螺旋状或者环状,当其中有电流流过时,就会产生磁场(称为自感),从而阻碍导线中电流的变化(感应电动势作用下的结果)。

二、分类

其实如果要细分电感的话,种类是比较多的,这里主要主要针对实际项目中应用最多的三大种类进行简单的科普。

(1)功率电感,主要用在DC-DC电路中,由名称可知,流过的电流是比普通的电感大的。一般的形状如下图所示:

(2)去耦电感,在EMC处理时需要经常用到去耦电感,一般用于滤除电路中的干扰或者噪声。大体分为:共模电感和差模电感。(差模电感滤除差模干扰,共模电感滤除共模干扰)

(3)高频电感,高频主要出现在手机,平板电脑等射频部分电路中,主要由以下几点作用:

1:共振,在一些合成器或者振荡电路中,为了稳定目标的频率,都会使用高频电感。

2:扼流,扼制电路中的高频成分,主要防止高频噪音对电路的影响。

3:耦合,在RF电路中,高频很多都是搭配电容一起减小线路的反射和损耗。

三、电感的选型

(1)按不同应用场合选择合适的种类,这点是比较关键,比如在DC-DC电路中应该用功率电感,而不应该使用滤波电感或者高频电感,虽然都是电感,但是还是有很大的区别的。

(2)电感值,这个是比较重要的,特别是在DC-DC电路中,除了根据芯片手册中给出的参考值,还可以根据厂家给出的计算公式来计算出所需的电感值,不能随意去配。

(3)载流能力,在选型中,如果电感的载流能力小于或者选择的余量不够,很可能在负载需要吃电流的时候而造成电感发热量大,严重会烧毁或者影响周边的器件稳定性。选型时要注意电感的饱和电流一定要大于负载电流。

(4)频率响应,在高频应用中,电感的自我谐振频率SRF(电感能正常工作的最高频率)必须大于工作频率,对于一些无线通讯和音频应用中至关重要。

(5)尺寸和封装,在PCB设计中,如果电感的尺寸过大,在寸土寸金的PCB中,就会造成空间的困境,影响其他器件的布局和走线,需要综合去考虑。

以上5点选型点在基本的设计中都是能够满足的,至于其他的温度特性和损耗,还有品质因数,ACR等等,这里就不在赘述了。

好了,这章就先写到这吧!主要是对电感的基础知识进行阐述,后期会出一章专门针对DC-DC中电感的选型!

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