硬件基础之电感

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电感的作用

1. 通直流阻交流、通低频阻高频，可作为耦合元器件
2. 阻碍电流的变化(阻交流)，保持器件工作电流的稳定
3. 滤波(感抗：jwL,阻高频信号)
4. 电感器具有储能作用
5. 可构成各种滤波器、选频电路等，滤波效果优于电容

注（感抗jwL)：用于高频电路的电感量相对较小，用于低频电路的电感量相对较大。

性能指标

品质因数：
定义为电感存储能量与消耗能量的比值，即线圈的感抗 jwL与线圈直流内阻 R之比：

1. 电感值-频率特性图：
   
2. 阻抗-频率特性图：
   
3. 品质因数-频率特性图：
   

误差范围选取：

1. 振荡电路：电感器误差需要控制在0.5%以内外
2. 一般电感器：误差范围在±10%～20%都能够接受

电感器等效模型

电感器实际上可以等效——分布电容C与自感量L并联，如下：

LCR串并联模型决定了电感器的固有频率（谐振频率）：

技巧：为避免自激，应确保电感器的工作频率远小于其固有频率 。

谐振频率的理论知识来源以下：

电感的选型注意

1、数模电路中常用电感器电感量在 μH量级：

• 直流电源LC滤波的电感量在10μH以内；
• 较低频率的开关电源中主要采用33～470μH电感器；
• 较高频率的开关电源中电感量一般不超过50μH。

2、较粗导线允许通过的工作电流较大、Q值较高；

3、小电流电感在PCB设计时，可采用与之接近的轴向电阻器、立式电解电容的封装近似替代；大电流电感则需在采购到电感器成品或自行绕制完成后，才能设计相应的封装；

4、电感与电容组成低通滤波器时，电感值是一个很关键的参数；

5、电感用于电源滤波时，需要考虑由于其直流电阻而引起的压降，一些对电压敏感的产品，小的压降导致工作失常；

6、电源滤波时，电感的工作电流必须小于额定电流；

7、工作频率低于谐振频率点的值。