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電感元件的各種類型及其常見用法

發(fā)布時間:2020-12-29 丨 閱讀次數(shù):

一、電感的用途和特性

RF電感的用途：大部分電子器件都含有RF 電感。諧振電路中，這些元件通常與電容結(jié)合使用，以便選擇特定的頻率（如振蕩電路、壓控振蕩器等）。RF電感也可以用于阻抗匹配應用，以便實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸線的阻抗平衡。這是為了確保IC間高效的數(shù)據(jù)傳輸所必需的。作為RF扼流圈使用時，電感串聯(lián)在電路中，起到RF濾波器的作用。簡單來說，RF扼流圈是個低通濾波器，它會給較高的頻率造成衰減，而較低的頻率則暢通無阻。

Q值：在討論電感性能時，Q值是最重要的衡量指標。Q值是一種衡量電感性能的指標，它是一個無量綱的參數(shù)，用于比較振蕩頻率和能量損耗速率。Q值越高，電感的性能就越接近于理想的無損電感。也就是說，它在諧振電路中的選擇性更好。高Q值的另一個好處是損耗低，也就是說電感消耗的能量少。低Q值會造成帶寬較寬，而且在振蕩頻率處及其附近的諧振幅度較低。

電感值：除了Q值以外，電感的真正的量度當然是它的電感值。對于音頻和電源應用而言，電感取值通常是數(shù)亨利，而較高頻率應用通常需要小得多的電感，通常在毫亨或微亨范圍內(nèi)。電感值取決于幾個因素，其中包括結(jié)構(gòu)、鐵芯尺寸、鐵芯材料以及實際的線圈匝數(shù)。電感既有電感值固定的，也有電感值可調(diào)的。

其他規(guī)格：電感值并不是唯一重要的取值。直流電阻、電流以及自諧振頻率（SRF）是RF 電感的數(shù)據(jù)單中所提供的一些更加有用的規(guī)格。根據(jù)應用場合的不同，每種特性都可能是需要重點考慮的因素并決定其他特性。

額定電流：在選擇電感時，工作電流應該低于說明書中的額定電流。如果工作電流超過額定電流，就可能會損壞產(chǎn)品。

直流電阻（DCR）:直流電阻（DCR）與額定電流有很大的關聯(lián)。以線圈電阻為基準，直流電阻等于電感的損耗。如果繞線的直徑增加，那么直流電阻會減小，而額定電流會增加。較大的繞線直徑降低了損耗并改善了電流處理能力。

自諧振頻率（SRF）:電感中的每一匝繞線都可以看成一塊電容器極板，匝與匝之間以及線圈與鐵芯之間電容的總體效果可以用與電感并聯(lián)的單個電容來表示，稱為分布電容（Cd）。這種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的諧振頻率就稱為自諧振頻率（SRF）。

二、電感的分類

疊層片式電感是使用陶瓷材料結(jié)構(gòu)通過集成工藝制成的。陶瓷材料結(jié)構(gòu)可以在高頻處提供很好的性能，而疊層片式工藝可以提供各種各樣的電感值。疊層片式器件的電感值范圍要比薄膜或空芯線圈類的電感廣，但是比不上線繞式元件的電感取值范圍或額定電流。疊層片式技術因其很好的電特性，特別是其低廉的成本，而越來越流行。

薄膜電感是使用光刻工藝生產(chǎn)的，這種工藝可以在陶瓷基底上生產(chǎn)出非常精確的線圈模式，從而滿足苛刻的電感公差。陶瓷基板使得這些電感成為RF應用的理想元件。但是，薄膜電感能傳輸?shù)碾娏鬏^小，而且電感值范圍有限。

線繞式電感通常用于低頻應用之中。線繞式電感是將銅線繞在陶瓷（氧化鋁）磁芯上制成的。因其結(jié)構(gòu)和材料的原因，線繞式電感可以提供很好的電特性。水平繞線結(jié)構(gòu)使得公差很小而雜散電容很小，而銅線使得直流電阻很小，從而增加了品質(zhì)因子性能以及額定電流。

錐形電感是面向?qū)拵Ш透哳l應用的，它的結(jié)構(gòu)可以展寬線圈的帶寬。錐形電感的實際尺寸較小，通常是用細線繞成的，因此雜散電容較小。在超寬帶Bias