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7个必备了解的电感特性的大补帖
电感也称为线圈或扼流圈，是一种广泛运用于存储能量或过滤高频功能的被动元件。当通过铜性导线的电流发生变化时，磁通量也就会同时发生改变，因为这样产生的电动势，进而抵抗电流的改变，这样的属性即为电感的原理与功能。换句话说，电感会抵抗任何通过它们的电流和磁场变化，磁通感应使它们成为储能元件。电感通常依据尺寸大小与功用需求的不同所以有许多种形式：以漆包线绕制多圈状，常作为电磁铁使用和变压器等中使用的电感称为线圈（coil）。用以对高频提供较大电抗，通过直流或低频的常称为扼流圈（choke）。配合导线穿越磁性物质，而无线圈状，常充当高频滤波作用的小电感，依外观常称为磁珠（Bead）。在选择最适合专案的电感类型之前，重要的是要了解电路需求、电感性能和电感规格属性。
电感7大重要的规格属性
- Inductance (电感值)
电感值的定义为感应磁通量与初始电流的比值，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，因此它也是感应电压与初始电流随时间变化的比值。电感量是电感最重要的规格，因为它直接反应电感抵抗电流变化的能力。电感越大，反向电流越大。原理上当 1(A)的电流流经电感并产生 1(Wb)时，会发生 1(H)。但总体而言，电感也同时受线圈的多种因素影响，例如磁芯、直径和绕线圈数。电感值通常是在没有外加直流偏置的条件下，以100 kHz或1 MHz所量得。
图为显示电感与频率曲线的范例，当今天同时在100 kHz 的情况下，Arlitech的 AMPI4030ED3R3MT 的系列产品电感值约为3.5μH，而竞争对手样品的电感值约为2.8μH。
- Tolerance (容差值)
容差值是指电感受温度等外部因素影响时的电感变化量。根据材料、结构和其他参数，公差通常在标称电感的 20% 到 40% 之间，在正常情况下会期望容差值降到最低，因此多数时候会需要在需求性能与预算之间寻求平衡。
- SRF (自谐振频率)
电感器内部其实有一个小电容，这是除了原有的电感外，它还包括在缠绕的电线之间形成的电容（线间电容）和绕线电阻等组成部分，当容性阻抗和感性阻抗相遇时电感的感抗应等于电容的容抗，并且互相抵消。电感中的分布电容与电感形成谐振时的频率就是所谓的自谐振频率，通常电感的SRF都应远高于工作频率。
- DCR (直流电阻)
DCR 表示直流电阻。直流电阻会显著降低电感的效率，因此直流电阻越低，电感性能越好。直流电阻与线圈的直径和长度成正比；因此不可能为零。但是如果你可以选择一个非常低的 DCR 电感，它的工作电流则能性能可达到更高。
- Isat (饱和电流)
当我们将电感通过的电流增加到一定水平时，它的电感量会减小，这是因为穿过磁芯材料的磁通量密度已经达到极限，没有更多的磁通量可以穿过材料。如果我们在那个时候继续增加电流，电感量就会开始下降。饱和电流定义为电感下降到一定水平时的电流，该水平（通常在电感下降30%时的点）可以依据电感制造商的产品特性与电感类型来做区分。
图为显示ΔL/L与电流曲线的范例，可以看到为客户特别改良的 AMPI4030ED3R3MT 的 ΔL/L 在 6A 时仅下降不到 15%，而其他产品则呈现即将饱和的状态。
- Irms (溫升电流)
由于电感内置寄生直流电阻，工作期间内部温度会随着电流的上升而上升。与Irms相类似的是Isat，两者皆是常见的电感技术术语，时常会有工程师将其混淆，以下可简单了解两者本质上的差异:
- Isat指磁介质的饱和电流，是指磁介质达到Bm对应的Hm所需的 DC 电流量的大小，对于电感，即电感下降到一定比例后的电流大小。
- Irms指电感产品的应用额定电流，也称为温升电流，即产品应用时，电感表面温度上升到一定程度（如20oC以上或40oC以上）时的直流电流，该温度水平意味着电感的工作极限，因此I rms表示电感的温度极限。
- Q Factor (Q因数/Q值)
Q 因数通常不会出现在电感的规格中，但计算 Q 因数有助于了解电感的性能。因为Q值在电感中代表电抗与电阻的比值，也就是阻抗中虚数部分与实数部分的比。而高Q因数是指接近理想的电感低损耗，所以同理可知Q值愈高愈好；表示其电抗远大于交流电阻。举例来说Q值最好达到40以上，表示此电感的品质佳。然而，一般随直流偏置增加，电感值下降的同时Q值也会降低，但若采用扁平漆包线或多股漆包线，可以降低集肤效应；即交流电阻，那么也就可以借此来提升电感的Q值。可从下列公式原理得知Q因数随频率变化而变化。
Source: Techdesign Blog