一、電感量概述

電感量，是表示電感元件自感應能力的一種物理量。當通過一個線圈的磁通發生變化時，線圈中便會產生電動勢，這是電磁感應現象。所產生的電動勢稱為感應電動勢，電動勢大小正比於磁通變化的速度和線圈匝數。

電感量單位 ：亨（H）、毫亨（mH）、微亨（μH），納亨（nH）
換算關係為 ：1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH
換          算 ：數值X10的n次方，如〖10〗^3 ，即為10X10的三次方nH 為10μH


 

二、電感量的計算 

(1) 空心線圈電感量計算公式 :
  • 線圈電感量 (L)單位 : uH
• 線圈直徑 (D) 單位 : cm
• 線圈圈數 (N) 單位 : turns
• 線圈長度 (L) 單位 : cm



(2) 環形電感的計算公式 :
針對環形CORE，有以下公式可利用 : (IRON)
  • N= 線圈匝數(圈數) ; AL= 感應係數
• 例如 : 以T50-52材，線圈5圈半，其L值為T50-52(表示OD為0.5英吋)，經查表其AL值約為33nH
• 計算 ：L= AL*N^2=33*(5.5)^2=998.25nH=1μH



(3) 經驗公式 :
 
• μ0 為真空磁導率。
• μs 為線圈內部磁芯的相對磁導率，空心線圈時μs=1。
• N^2 為線圈圈數的平方。
• S 為線圈的截面積，單位為m^2。
• L 為線圈的長度 ， 單位為m。
• k 係數 ，取決於線圈的半徑( R ) 與長度( l )的比值。
• 計算出的電感量的單位為H。


 

三、電感大小的影響因素

(1) 線圈的圈數
從空芯線圈的計算公式可以看出，電感量的大小跟線圈圈數平方成正比，圈數的多少直接會影響電感量的大小，也是影響電感量大小的最主要的因素之一。


(2) 線圈的直徑&長度
線圈直徑&長度的大小是直接影響到線圈感應磁場面積大小的參數，線圈直徑&長度越大，線圈感應磁場面積就越大，線圈感應到的磁束線就會越多，感應強度就會越大，反映到線圈測量的電感量就會越大。


(3) 鐵芯的材質
隨著電感線圈的應用的多樣化，空芯線圈的電感量已遠遠無法滿足多樣化應用需求，主流的電感線圈都會在傳統空芯線圈的基礎上增加鐵芯材料來增加線圈的感應強度，從而達到增強電感線圈感應磁場的目的，由於電感行業的發展，應用越來多樣化，鐵芯的材料也出現各式各樣的規格，鐵芯磁導率從幾十到幾萬，材質種類也有上百種，所以電感線圈搭配不同鐵芯材質會直接影響電感線圈感量大小以及電流等電性。
( 實際應用中需要同時考慮額定電流、工作頻率、直流電阻、阻抗、品質因素等，電感主要參數綜合考量下選擇合適的磁性材料 ）


(4) 電感的結構（工藝）
電感行業作為電子產業的三大被動元件，經歷了從無到有的艱難過程。
從20世紀90年代起，全球的通信設備、消費電子產品、工業電腦、互聯網技術應用產品、汽車電子產品、機上盒等行業發展迅速，電感的製造工藝也隨著發生顯著的變化和提升。由傳統的DIP結構，逐步向SMT結構發展，由傳統的人工組裝結構邁向自動化工藝轉變。
隨著行業的發展方向，電感結構得到了優化，線圈的繞線密度有了顯著提升。同時，受到使用環境的變化影響，電感的結構從無屏蔽罩轉變為有屏蔽罩的結構。不同結構的電感，根據其繞線密度和是否有屏蔽罩，都會對電感的感值產生影響。

 

四、測量方式&注意事項

(1) 注意電感線圈的工作頻率
在低頻時，電感線圈一般呈現電感特性，主要用於儲能，濾波（高頻波）作用。在高頻時，電感線圈呈阻抗特性，起阻作用，並伴隨耗能發熱，感性效應降低等現象。不同電感的高頻特性都不一樣。

(2) 必須注意電感線圈的使用環境
使用電感線圈應該充分考慮到其工作的環境，首先要注意產品所處環境的溫度，濕度、周邊電磁干擾信號源會否影響電感線圈的正常工作。

(3) 注意電感線圈的Q值
以工字電感線圈為例，同樣電感量，採用的磁性材質不同，最終Q值會有差異，應根據電感線圈實際Q值要求，選用合適的磁性材料。

(4) 注意電感線圈的電流
電感線圈應在設計的額定電流範圍內使用，不可超過最大承載電流，否則容易造成線圈燒壞。

(5) 注意電感線圈的DCR值
DCR值也就是線圈本身的直流電流值，DCR的大小會影響電感額定電流的大小，通常在設計電感值需考量線圈的線徑。

(6) 合適的電感封裝尺寸及外觀
儘管達到相應的性能參數，電感線圈已經可以在理論上保證電感實現應有使用效果，但是製造成品時，還要考慮到電感線圈在PCB中的位置，選擇合適的安裝方式，封裝尺寸，外觀以保證產品實現。