电感的选型和应用

电感选型与应用知识

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。

一、电感的型号命名方法

电感元件的型号一般由下列四部分组成:

第一部分:主称，用字母表示.其中L 代表电感线圈， ZL代表阻流圈。

第二部分:特征，用字母表示，其中G代表高频。

第三部分:型式，用字母表示，其中X代表小型。

第四部分:区别代号，用数字或字母表示。

例如: LGX 型为小型高频电感线圈。

应指出的是，目前固定电感线圈的型号命名方法各生产厂有所不同，尚无统一的标准。 二、电感的结构特点

（一）电感器的结构与特点电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。

1．骨架 骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调式电感器（如振荡线圈、阻

流圈等），大多数是将漆包线（或纱包线）环绕在骨架上，再将磁心或铜心、铁心等装入骨架的内腔，以

提高其电感量。骨架通常是采用塑料、胶木、陶瓷制成，根据实际需要可以制成不同的形状。小型电感器

（例如色码电感器）一般不使用骨架，而是直接将漆包线绕在磁心上。 空心电感器（也称脱胎线圈或空

心线圈，多用于高频电路中）不用磁心、骨架和屏蔽罩等，而是先在模具上绕好后再脱去模具，并将线圈

各圈之间拉开一定距离。

2．绕组 绕组是指具有规定功能的一组线圈，它是电感器的基本组成部分。 绕组有单层和多层之分。

单层绕组又有密绕（绕制时导线一圈挨一圈）和间绕（绕制时每圈导线之间均隔一定的距离）两种形式；

多层绕组有分层平绕、乱绕、蜂房式绕法等多种。

3．磁心与磁棒 磁心与磁棒一般采用镍锌铁氧体（NX系列）或锰锌铁氧体（MX系列）等材料，它有

“工”字形、柱形、帽形、“E”形、罐形等多种形状。

4．铁心 铁心材料主要有硅钢片、坡莫合金等，其外形多为“E”型。

5．屏蔽罩 为避免有些电感器在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作，就为其增加了金

属屏幕罩（例如半导体收音机的振荡线圈等）。采用屏蔽罩的电感器，会增加线圈的损耗，使Q值降低。

6．封装材料 有些电感器（如色码电感器、色环电感器等）绕制好后，用封装材料将线圈和磁心等密

封起来。封装材料采用塑料或环氧树脂等。

（二）小型固定电感器 小型固定电感器通常是用漆包线在磁心上直接绕制而成，主要用在滤波、振荡、

陷波、延迟等电路中，它有密封式和非密封式两种封装形式，两种形式又都有立式和卧式两种外形结构。 1．立式密封固定电感器 立式密封固定电感器采用同向型引脚，国产有LG和LG2等系列电感器，其

电感量范围为0.1~2200μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为±5%~±10%。进口

有TDK系列色码电感器，其电感量用色点标在电感器表面。

2．卧式密封固定电感器 卧式密封固定电感器采用轴向型引脚，国产有LG1、LGA、LGX等系列。 LG1

系列电感器的电感量范围为0.1~22000μH（直标在外壳上），额定工作电流为0.05~1.6A，误差范围为

±5%~±10%。 LGA系列电感器采用超小型结构，外形与1/2W色环电阻器相似，其电感量范围为0.22~100μH

（用色环标在外壳上），额定电流为0.09~0.4A。 例如LGX系列色码电感器也为小型封装结构，其电感量

范围为0.1~10000μH，额客电流分为50mA、150mA、300mA和1.6A四种规格。

（三）可调电感器 常用的可调电感器有半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、

中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。 三、电感量标示及符号

1.直标法:

在电感线圈的外壳上直接用数字和文字标出电感线圈的电感量,允许误差及最大工作电流等主要参数.

2.色标法：同电阻标法.单位为μH

3、电感符号

四、电感器主要特性参数

1.标称电感量:

上标注的电感量的大小.表示线圈本身固有特性,主要取决于线圈的圈数,结构及绕制方法等,与电流

大小无关,反映电感线圈存储磁场能的能力,也反映电感器通过变化电流时产生感应电动势的能力.单位为

亨(H).

2.允许误差 :

电感的实际电感量相对于标称值的最大允许偏差范围称为允许误差.

3.感抗 XL:

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL,单位是欧姆.它与电感量L和交流电频率f的关系为

XL=2πfL.

4品质因素 Q :

表示线圈质量的一个物理量,Q为感抗XL与其等效的电阻的比值,即：Q=XL/R. 线圈的Q值愈高,回路

的损耗愈小.线圈的Q值与导线的直流电阻,骨架的介质损耗,屏蔽罩或铁芯引起的损耗,高频趋肤效应的影

响等因素有关.线圈的Q值通常为几十到一百.

5.额定电流:

额定电流是指能保证电路正常工作的工作电流.

6.标称电压

7.分布电容（寄生电容）

线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的

Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。采用分段绕法可减少分布电容。

8、自谐振频率（Q最大是的频率） 当频率很高时，电感不再被当做集总参数看待，寄生参数的影响不可忽略。寄生参数包括Rac等效串联电

阻（ESR）和Cs等效并联电感（ESL）。电感器实际等效电路如图所示

电感值（inductance）、电感感抗（impedance） 与 频率的关系

以100nH绕线电感为例，如下图所示：

由上图可知：

1、 当频率低于自谐振频率（SRF）时，电感感抗随频率增加而增加；

2、 当频率等于自谐振频率（SRF）时，电感感抗达到最大值；

3、 当频率高于自谐振频率（SRF）时，电感感抗随频率增加而减小；

五、电感的分类及选型 （一）电感的分类

按照外形，电感器可分为空心电感器(空心线圈)与实心电感器(实心线圈)。

按照工作性质，电感器可分为高频信号电感器(各种天线线圈、振荡线圈)、一般信号电感器(各种扼流圈、

滤波线圈等) 和电源用电感器。

按照封装形式，电感器可分为普通电感器、色环电感器、环氧树脂电感器、贴片电感器等。

按照电感量，电感器可分为固定电感器和可调电感器。

(二)电感的选型

1.高频信号用电感

高频信号用电感主要用在射频信号上。

1）主要参数：

电感范围：0.6-390nH；

直流电阻：有多种直流电阻可供选择，一般来说，电感值越大，其对应的直流电阻也越大；

自谐振频率：可高达12GHz。电感值越大其对应的自谐振频率往往越小。

额定电流：几十毫安多到几百毫安。电感值越大其对应的额定电流往往越小。

2）应用特点：

电感值和自谐振点与工作频率的关系如下图（以TDK电感为例）：

从上图可以看出工作频率小于谐振频率时，电感值基本保持稳点；但工作频率一旦超过谐振频率后，电

感值将会迅速增大，不过，若频率继续增大到一定频率后，电感值将会迅速减小（减小的这个过程没有在

上图中体现）。在应用中，应选择谐振频率点高于工作频率的电感。对于高频信号用电感而言，谐振频率

点一般在1GHz以上，因此该类电感可支持很高的工作频率。

2.一般信号用电感

一般信号用电感主要用在高速信号上。

1）主要参数：

电感范围：0.01-1000uH；

直流电阻：有多种直流电阻可供选择，一般来说，电感值越大，其对应的直流电阻也越大。一般信号用电

感，其直流电阻值比高频信号用电感和电源用电感大一些，范围100毫欧到几欧姆；

自谐振频率：几十MHz到几百MHz。电感值越大其对应的自谐振频率往往越小。

额定电流：几毫安到几十毫安。电感值越大其对应的额定电流往往越小。

2）应用特点：

电感Q值和阻抗与工作频率的关系如下图（以TDK电感为例）：

从下图阻抗频率特性曲线可以看出工作频率小于谐振频率时，电感电感表现出电感性，阻抗随着频率

的升高而增大；但工作频率一旦超过谐振频率时，电感将表现出容性，阻抗随频率的升高而减小。同样，

当工作频率小于谐振频率时，电感值基本保持稳点；但工作频率一旦超过谐振频率后，电感值将会迅速增

大，若频率继续增大到一定频率后，电感值将会迅速减小（一般信号用电感频率特性曲线同高频用电感特

性曲线相近似，在此未给出）。

在应用中，应选择谐振频率点高于工作频率的电感。对于一般信号用电感而言，谐振频率点一般在几百MHz

之内，该类电感也是高速电路设计中最常用的电感。高速设计中的板件互连信号，纹波比板内信号大，就

可以使用该类电感加以滤波。设计中需注意高频信号用电感和一般信号用电感额定电流都比较小，而直流

电阻相对较大，不建议用于电源滤波。

3.电源用电感

电源用电感主要用在电源电路中。

1）主要参数：

电感范围：1-470uH；

直流电阻：有多种直流电阻可供选择，一般来说，电感值越大，其对应的直流电阻也越大,范围几毫欧到

几欧姆；

自谐振频率：几十MHz到几百MHz。电感值越大其对应的自谐振频率往往越小。

额定电流：几毫安到几十毫安。电感值越大其对应的额定电流越小。

2）应用特点：