对于交流电,无论导线是直线还是线圈,都存在
电感。线圈通常用于电感器中,因为线圈不同匝间的磁场链接增加了电感,使导线包含在更小的体积中。对于大多数低频应用,直线导线的
电感可以忽略不计,但当频率增加到VHF及以上区域时,导线本身的电感就会变大,互连线需要保持较短,以减少冲击。
计算可以用来相当准确地计算导线的电感,但线圈的电感要稍微复杂一些,它取决于各种各样的因素,包括线圈的形状和线圈内及周围材料的常数。一般来说,电感可以用麦克斯韦方程组的知识来计算。然而,涉及的数学问题并不总是那么简单。除了这个高频信号,还需要考虑集肤效应等方面,因为它会影响表面电流密度和磁场等问题,这可能涉及到拉普拉斯方程的使用。因此,可以采用一些实用的简化方法,提供更多的计算方法和公式来确定电感。例如,通常假设在导线“细”的情况下,通过导线的电流在导线直径上的分布是恒定的,这本身就大大简化了导线电感的计算。
电感是线材和线圈的重要组成部分。电感是在许多电路中都能发挥巨大作用的基本特性。
电感器的电路符号
电感器的电路符号表示该电感器的线圈性质。有几种格式表示电感器或变压器是空心的还是磁性的。
虽然基本电感器在许多电路中被广泛使用,变压器也在许多应用中被使用。变压器的电路符号
在实际电路应用中,
电感器的类型可以根据不同的实现方法分为许多类型:一种是线制电感器,结构简单,成本低,但频率特性差;其次是绕组电感,空心绕组电感损耗最小,寄生电容最小,陶瓷绕组电感的性能接近空心绕组电感,但其结构强度较好;铁氧体铁芯绕组电感尺寸小,电感值大,损耗与频率有关;电感成本低,但Q值也低。第三种类型是螺旋电感器。微带螺旋电感是MMIC中常用的一种电感,通常是矩形螺旋电感,但圆形螺旋电感具有更好的高频特性。
在射频电路设计中,偏置电路中通常采用电感器作为射频扼流圈,射频电抗很大,而直流电阻很小,进而起到屏蔽射频信号的作用。电感还可以用于滤波器/谐振器调谐元件和阻抗匹配电路。在实际设计中,应考虑电感的稳定性、损耗特性、电抗精度和自谐振频率。还要考虑电感的寄生电容、Q值和电流容限。