<strong>深入剖析电感电流――DC/DC 电路中电感的选择</strong>

只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用，才能更优的设计DC/DC电路。本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。

在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。本文专注于解释：电感上的DC电流效应。这也会为选择合适的电感提供必要的信息。

<strong>理解电感的功能</strong>

电感常常被理解为开关电源输出端中的LC滤波电路中的L（C是其中的输出电容）。虽然这样理解是正确的，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。

在降压转换中，电感的一端是连接到DC输出电压。另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。

滤波电容器、共模电感、磁珠在EMC设计电路中是常见的身影，也是消灭电磁干扰的三大利器。对于这这三者在电路中的作用，相信还有很多工程师搞不清楚。本文从设计中，详细分析了消灭EMC三大利器的原理。

<strong>三大利器之滤波电容器</strong>

尽管从滤除高频噪声的角度看，电容的谐振是不希望的，但是电容的谐振并不是总是有害的。当要滤除的噪声频率确定时，可以通过调整电容的容量，使谐振点刚好落在骚扰频率上。

在实际工程中，要滤除的电磁噪声频率往往高达数百MHz，甚至超过1GHz。对这样高频的电磁噪声必须使用穿心电容才能有效地滤除。普通电容之所以不能有效地滤除高频噪声，是因为两个原因：一个原因是电容引线电感造成电容谐振，对高频信号呈现较大的阻抗，削弱了对高频信号的旁路作用；另一个原因是导线之间的寄生电容使高频信号发生耦合，降低了滤波效果。

穿心电容之所以能有效地滤除高频噪声，是因为穿心电容不仅没有引线电感造成电容谐振频率过低的问题，而且穿心电容可以直接安装在金属面板上，利用金属面板起到高频隔离的作用。但是在使用穿心电容时，要注意的问题是安装问题。

能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感。电感是用绝缘导线(例如漆包线,沙包线等)绕制而成的电磁感应元件，属于常用元件。电感的作用:通直流阻交流这是简单的说法，对交流信号进行隔离,滤波或与电容器,电阻器等组成谐振电路.它是利用电磁感应的原理进行工作的。在交流电路中，电感线圈有阻碍交流通过的能力，而对直流却不起作用（除线圈本身的直流电阻外）。所以电感线圈可以在交流电路中作阻流、降压、交连耦合以及负载用。当电感和电容配合时，可以作调谐、滤波、选频、退耦等用。电感线圈是组成电路的基本元件之一。

由于电感是由外国的科学家亨利发现的，所以电感的单位就是“亨利”

电感符号：L

电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH)，他们的换算关系为1H=1000mH=1000 000uH。

<strong>一、电感的型号命名方法</strong>

电感元件的型号一般由下列四部分组成:

将二个电压叠加就实现的电压的提升，这就是升压变换器的基本原理。

使用储能元件从输入电源获取能量得到一个电压，然后将它和输入电压顺向串联，就可以实现升压功能。电容和电感是二种常用的储能元件，如果使用电容实现这个功能，这种升压变换器称为电容充电泵；如果使用电感实现这个功能，这种升压变换器称为BOOST变换器。另外，也可以将直流电压变为交流，然后使用高频变压器升压，如反激、正激、推挽、半桥和全桥等电源结构。本文只讨论前面二种结构的演变过程。

<strong>1、电感BOOST变换器</strong>

输入电压Vin加到电感两端，电感激磁并将能量储存在电感中，电感和输入电压断开后，电感的电流不能突变：L•di/dt=Vin，电感中变化的电流产生感应电压，感应电压的方向右正左负，如图1所示。

四、交流到直流

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五、电容

<strong>10种常用电感罗列</strong>

1:工字型电感;
2:色环电感;
3:空芯电感:
4:环形线圈电感;
5:贴片叠层高频电感;
6:磁棒电感;
7:SMD贴片功率电感;
8:穿心磁珠
9:贴片磁珠;
10:贴片高频变压器,插件高频变压器;

归纳整理,我认为是应用,物理,技术,材料,制程,成本,…等等妥协后的产物。现时出现在市面上的产品,是综合以上妥协后,一时一地的最佳化产品。请留意我说”一时一地 ”这四个字,这意味着现时的产品,全都不是极致的产品! 这代表我们发展的空间是无限宽广的, 只要我们肯用心了解,用心去研究,更佳化的产品将陆续出现。

我举一例子,客户希望最有效利用空间,他们最喜欢方形形状的产品，而我们电感的中轴,我们最方便,最有效的制程形状是圆形，如何将圆形的东西放在方形的空间,发挥最大的效果,这就是妥协!

针对特性的问题简单回答,希望对大家有所帮助。

<strong>1:工字型电感</strong>

基础元器件里面，电阻接触的比较早，也比较贴近实际，所以比较好理解，电容因为经常用，所以也有些概念，但对于电感，绝大多数人没有概念，这样就阻碍了对模拟电路深入理解，对于模拟电路，尤其是干扰方面，最大的干扰源往往是电感引起的，所以理解电感对于降低干扰，提高系统可靠性有很大的帮助。

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电感与电容一样，都是自身不消耗能量的存储器件，从虚坐标上看，电阻属于实部，那么电感存储磁场属于虚部的上半部，电容存储电场属于虚部的下半部，可以认为电感恰好是电容的反面，所以借用电容的一些参数来理解电感，理解起来比较容易些。

<strong>1、材料：</strong>

电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，频率越高，线圈阻抗越大。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。而电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。

<strong>1、具体电感的定义</strong>

电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。L=ψ/I

<strong>2、电感的符号与单位</strong>

电感符号：L

电感单位：亨 (H)、毫亨(mH)、微亨 (uH) 、納亨(nH)，1H=103mH=106uH=109nH。

<strong>3、电感的分类</strong>

<br>电感器（Inductor）是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性，频率越高，线圈阻抗越大。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。而电感是闭合回路的一种属性，即当通过闭合回路的电流改变时，会出现电动势来抵抗电流的改变。</br>

<strong><font size="5">具体电感的定义</font></strong>

电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部及其周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。L=ψ/I

<strong><font size="5">电感的符号与单位</font></strong>

电感符号：L

电感单位：亨 （H）、毫亨（mH）、微亨 （uH） 、納亨（nH），1H=103mH=106uH=109nH。

电感的分类：

按电感形式分类：固定电感、可变电感。

按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。