大家好，從今日起我新建了一個(gè)電子類專欄，該專欄將逐個(gè)介紹電路設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常用到的元器件，力求以最簡(jiǎn)潔的文字描述，讓大家快速的掌握元器件的使用方法，并學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)硬件電路、如何設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品，專欄持久更新。

前文《電子入門03：電容的基本知識(shí)和用法》講解了如下與電容相關(guān)的內(nèi)容：

1. 電容的含義相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)；
2. 電容的分類相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)；
3. 電容的作用及使用方法知識(shí)；

在這一章節(jié)中將為大家介紹電感的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和使用注意事項(xiàng)。大家將在本章節(jié)中學(xué)習(xí)到如下基礎(chǔ)內(nèi)容：

1. 電感的含義相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)；
2. 電感的分類相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)；
3. 電感的典型電路及使用方法；

1.電感的含義相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)

電感的全稱實(shí)為電感器，是一種將電能轉(zhuǎn)化為磁能并能存儲(chǔ)的器件。電感在特性上與電容存在一定的類似之處，但是電感相關(guān)的內(nèi)容和使用卻更為復(fù)雜，因?yàn)殡姼猩婕暗?a href="http://www.delux-kingway.cn/v/tag/11079/" target="_blank">電磁學(xué)相關(guān)的內(nèi)容。而且可以衍生出比較多的應(yīng)用，如變壓器、線圈(繼電器、接觸器)等。電感的具體表現(xiàn)形式是一個(gè)線圈或者是在鐵芯上纏繞的線圈，平時(shí)所常用的電感的實(shí)物圖如圖1所示。

1-常見(jiàn)電感實(shí)物圖

電感的單位是亨利，簡(jiǎn)稱亨，用H來(lái)表示，通法拉F一樣，亨利H是一個(gè)非常大的單位，平時(shí)比較常用的單位有毫亨mH和微亨μH，他們之間的換算關(guān)系如下所示：

**1H=10^3mH=10^6μH**

從前文的敘述可知，電容具有隔直流通交流、通高頻阻低頻的作用，而電感正好相反，具有通直流阻交流、通低頻阻高頻的作用。這個(gè)在第三部分會(huì)給大家解釋。

電感在使用過(guò)程中比較重要的幾個(gè)參數(shù)有：

1)電感量： 表示電感量的大小，也叫自感系數(shù)，如68μH；

2)電感誤差： 實(shí)際電感量與標(biāo)稱電感量之間的誤差，如10%；

3)額定電流： 正常工作條件下，電感所能承受的最大電流；

2.電感的分類相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)

使用過(guò)電感的朋友應(yīng)該會(huì)認(rèn)識(shí)到，電感的種類太多了，從外形到封裝，從工藝到作用，各式各樣的都有，

2-各種樣式的電感

從工藝上分類，可以分為繞線電感、層疊電感、薄膜電感、一體成型電感等，這些大家了解一下就可以，重點(diǎn)和大家分享一下差模電感和共模電感相關(guān)的內(nèi)容。

差模電感

差模電感就是我們所說(shuō)的普通意義上的電感，具有兩個(gè)引腳，起到濾波、振蕩、相位延遲、選頻等功能。差模電感是共模電感的實(shí)物圖如下圖所示。

3-差模電感和共模電感實(shí)物圖

共模電感

共模電感又叫共模扼流圈，通常具有四個(gè)引腳，兩個(gè)線圈纏繞在用一個(gè)鐵芯上，具有抑制噪聲、濾除干擾、EMI濾波等作用，多用在電源輸入端。

4-差模/共模電感典型應(yīng)用

3.電感的典型電路及使用方法

電感具有通直流阻交流、通低頻阻高頻的作用，在直流和交流中的應(yīng)用不一樣。

通直流阻交流

由于電感就是一條線圈，在直流電路中呈現(xiàn)阻性負(fù)載特性，其電阻值非常小，如果直接串在電源回路中可能引起電源短路導(dǎo)致電流過(guò)大把電感燒壞。

通低頻阻高頻

而在交流電路中，電感會(huì)阻礙電流的變化，電感的感抗計(jì)算公式如下所示：

XL= 2πfL

從公式中可以看出，電源頻率越大電感的感抗越大，電源頻率越低電感的感抗越小。

電感在BUCK電路中的應(yīng)用

Buck是常用的降壓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由MOS開(kāi)關(guān)、電感、電容和二極管構(gòu)成，DC/DC類電源芯片的外圍電路與之類似，其電路如下所示。

5-Buck電路

在MOS管導(dǎo)通時(shí) ，電流流過(guò)電感給負(fù)載供電，由于此時(shí)二極管負(fù)極的電位高于二極管正極，所以二極管不導(dǎo)通。電源正、電感、負(fù)載、電源地構(gòu)成回路，如圖中的紅色箭頭所示，電容起到濾波作用。

在MOS管關(guān)斷時(shí) ，由于電感要阻礙電流的變化，會(huì)感應(yīng)出反向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)二極管正極電位高于負(fù)極電位，電感的儲(chǔ)能向負(fù)載供電，電感、負(fù)載、二極管構(gòu)成回路，如圖中的藍(lán)色箭頭所示，電容起到濾波作用。

繼電器線圈相關(guān)電路的設(shè)計(jì)

單片機(jī)驅(qū)動(dòng)小功率繼電器的電路大家都會(huì)設(shè)計(jì)，需要在線圈上反向并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，對(duì)三極管起到保護(hù)作用，這么做的原因也是由線圈作為感性負(fù)載所引起的。

6-繼電器驅(qū)動(dòng)電路

線圈得電后，其電流的流向如圖中的紅色箭頭所示。當(dāng)線圈失電后，由于線圈會(huì)阻礙電流的減小，會(huì)在線圈兩端感應(yīng)出反向電動(dòng)勢(shì)，該感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上負(fù)下正，導(dǎo)致三極管集電極和發(fā)射極之間的電壓增大可能會(huì)把三極管燒壞。加了一個(gè)二極管后，線圈和二極管構(gòu)成泄放回路，從而保證了驅(qū)動(dòng)三極管的安全。

焦耳小偷電路

焦耳小偷電路其實(shí)是一個(gè)振蕩升壓電路，也會(huì)涉及到電感，這個(gè)電路中會(huì)用到兩個(gè)電感，其典型的電路圖如下圖所示。

7-焦耳小偷電路

在剛開(kāi)始上電的時(shí)候電感儲(chǔ)能，所以三極管的基極會(huì)有電流流過(guò)，導(dǎo)致三極管導(dǎo)通，所以電感L28也在儲(chǔ)能。當(dāng)L27儲(chǔ)能完成后會(huì)形成磁場(chǎng)阻礙電流使三極管斷開(kāi)，這時(shí)電池電壓和電感中所處的能量疊加給LED供電。當(dāng)電感L27儲(chǔ)能釋放的差不多時(shí)，又開(kāi)始有電流流過(guò)基極使得三極管導(dǎo)通，三極管就這樣一直處于導(dǎo)通-截止的工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池電量的完全壓榨。這個(gè)電路經(jīng)常用在小孩玩具上。

需要注意的時(shí)，焦耳小偷電路中的兩個(gè)電感要反向連接。

相信通過(guò)以上內(nèi)容大家對(duì)電感有了一定的認(rèn)識(shí)，如果由疑問(wèn)的地方歡迎留言討論，或者私信我。在下一章節(jié)中，您將學(xué)習(xí)到有關(guān)二極管的相關(guān)知識(shí)。

電子入門第一課：電阻的分類

電子入門第二課：電阻的作用

電子入門第三課：電容的作用