大家好，從今日起我新建了一個電子類專欄，該專欄將逐個介紹電路設計過程中經常用到的元器件，力求以最簡潔的文字描述，讓大家快速的掌握元器件的使用方法，并學會如何設計硬件電路、如何設計電子產品，專欄持久更新。

前文《電子入門03：電容的基本知識和用法》講解了如下與電容相關的內容：

電容的含義相關的基礎知識；
電容的分類相關的基礎知識；
電容的作用及使用方法知識；

在這一章節中將為大家介紹電感的相關基礎知識和使用注意事項。大家將在本章節中學習到如下基礎內容：

電感的含義相關的基礎知識；
電感的分類相關的基礎知識；
電感的典型電路及使用方法；

1.電感的含義相關的基礎知識

電感的全稱實為電感器，是一種將電能轉化為磁能并能存儲的器件。電感在特性上與電容存在一定的類似之處，但是電感相關的內容和使用卻更為復雜，因為電感涉及到電磁學相關的內容。而且可以衍生出比較多的應用，如變壓器、線圈(繼電器、接觸器)等。電感的具體表現形式是一個線圈或者是在鐵芯上纏繞的線圈，平時所常用的電感的實物圖如圖1所示。

1-常見電感實物圖

電感的單位是亨利，簡稱亨，用H來表示，通法拉F一樣，亨利H是一個非常大的單位，平時比較常用的單位有毫亨mH和微亨μH，他們之間的換算關系如下所示：

**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。這個在第三部分會給大家解釋。

電感在使用過程中比較重要的幾個參數有：

1)電感量： 表示電感量的大小，也叫自感系數，如68μH；

2)電感誤差： 實際電感量與標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.電感的分類相關的基礎知識

使用過電感的朋友應該會認識到，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，重點和大家分享一下差模電感和共模電感相關的內容。

差模電感

差模電感就是我們所說的普通意義上的電感，具有兩個引腳，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物圖如下圖所示。

3-差模電感和共模電感實物圖

共模電感

共模電感又叫共模扼流圈，通常具有四個引腳，兩個線圈纏繞在用一個鐵芯上，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，在直流電路中呈現阻性負載特性，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致電流過大把電感燒壞。

通低頻阻高頻

而在交流電路中，電感會阻礙電流的變化，電感的感抗計算公式如下所示：

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電路中的應用

Buck是常用的降壓拓撲結構，主要由MOS開關、電感、電容和二極管構成，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管導通時 ，電流流過電感給負載供電，由于此時二極管負極的電位高于二極管正極，所以二極管不導通。電源正、電感、負載、電源地構成回路，如圖中的紅色箭頭所示，電容起到濾波作用。

在MOS管關斷時 ，由于電感要阻礙電流的變化，會感應出反向的感應電動勢，此時二極管正極電位高于負極電位，電感的儲能向負載供電，電感、負載、二極管構成回路，如圖中的藍色箭頭所示，電容起到濾波作用。

繼電器線圈相關電路的設計

單片機驅動小功率繼電器的電路大家都會設計，需要在線圈上反向并聯一個續流二極管，對三極管起到保護作用，這么做的原因也是由線圈作為感性負載所引起的。

6-繼電器驅動電路

線圈得電后，其電流的流向如圖中的紅色箭頭所示。當線圈失電后，由于線圈會阻礙電流的減小，會在線圈兩端感應出反向電動勢，該感應電動勢上負下正，導致三極管集電極和發射極之間的電壓增大可能會把三極管燒壞。加了一個二極管后，線圈和二極管構成泄放回路，從而保證了驅動三極管的安全。

焦耳小偷電路

焦耳小偷電路其實是一個振蕩升壓電路，也會涉及到電感，這個電路中會用到兩個電感，其典型的電路圖如下圖所示。

7-焦耳小偷電路

在剛開始上電的時候電感儲能，所以三極管的基極會有電流流過，導致三極管導通，所以電感L28也在儲能。當L27儲能完成后會形成磁場阻礙電流使三極管斷開，這時電池電壓和電感中所處的能量疊加給LED供電。當電感L27儲能釋放的差不多時，又開始有電流流過基極使得三極管導通，三極管就這樣一直處于導通-截止的工作狀態，從而實現對電池電量的完全壓榨。這個電路經常用在小孩玩具上。

需要注意的時，焦耳小偷電路中的兩個電感要反向連接。

相信通過以上內容大家對電感有了一定的認識，如果由疑問的地方歡迎留言討論，或者私信我。在下一章節中，您將學習到有關二極管的相關知識。