当线圈中有电流通过时，线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时，其周围的磁场也产生相应的变化，此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势（感生电动势）（电动势用以表示有源元件理想电源的端电压），这就是自感。

两个电感线圈相互靠近时，一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈，这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度，利用此原理制成的元件叫做互感器。

磁畴（Magnetic Domain），理论是用量子理论从微观上说明铁磁质铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都像一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如概述图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。

电能与磁能的存在关系：宏观上电流的周围存在磁场；微观上运动的电荷周围存在磁场。运动电荷的方向遵守右手定则。

闭合线圈会阻碍通过其内部的磁场的变化。

假设通过线圈的磁场强度为10，突然磁场减小到1，此时通过线圈的磁场发生了变化，闭合线圈就会阻碍磁场的变化，就意味着它自己产生了一部分磁场（感应磁场），这样就阻碍磁场减小了，也就是说线圈产生了感应电流，感应电流的方向与磁场方向是相对应的。（磁场产生的原因是运动的电荷，运动的电荷就是电流）。

闭合线圈产生电流的主要原因是内部磁场或者磁通量发生了变化。导致变化的原因有两个，线圈大小变化和磁场大小变化。

通电之后，根据安培定则，线圈产生一个自右向左的磁场$B_1$，这个时候磁芯也会产生一个磁场$B_2$。这里是有先后关系的，先有$B_1$，后有$B_2$，速度极快，一般认为同时完成。总磁场$B=B_1+B_2$，$B_2$存在一个从0往上升搭配某一个值的过程，根据楞次定律，线圈会抑制它内部磁场的变化，线圈会产生一个自左向右的磁场，根据右手定则，会产生一个跟图中电流方向相反的电流

按照形状分：环形电感、立式电感，工字电感，色环电感，棒形电感，贴片电感
按照工作频率分：高频电感器（天线线圈、震荡线圈）、中频电感、低频电感（扼流、滤波）
按照封装形式分：普通电感、色环电感、环氧树脂电感、贴片电感等
按导磁体性质分：空心线圈、软磁材料等
按用途分：电源电路用、信号线电路用、射频/高频用
按作用分：滤波、储能、振荡、校正、隔离、补偿、延迟、陷波
按结构分：绕线型、积层型、薄膜型

**绿环：**锰锌铁氧体，特点：高频损耗非常大，具有很高的磁导率
在电源中，初级次级均可，滤除共模干扰，感量有大有小
匝数越多，对频率较低的干扰抑制效果越好，而对频率较高的噪声抑制作用较弱
**黑环：**铁硅铝，磁导率适中
黑环与黄白环，常用在车载充电器中，在输出部分做储能用，感量有大有小
**黄白环：**铁芯粉，磁导率低。
**特征：**电感理论中很理想的形状，闭合磁路，很少的EMI问题，充分利用磁路，容易计算。最大的缺点是不好绕制，制程多用人工处理。
常用尺寸（外径$\ast$内径$\ast$厚度） ：T9$\ast$ 5 $\ast$ 3mm，T10 $\ast$ 5.5 $\ast$ 5mm，T14$\ast$ 8 $\ast$ 7mm，T16 $\ast$ 12 $\ast$ 8mm

作用和环形电感一样，但是它是骨架的形式，四个针脚位置是固定的。用在初级测，滤除共模干扰，感量较大，一般10$\sim$40$mH$，
常用型号： UU9.8，UU10.5，UU16。

与工字电感一样，一般在小功率电源当中，比如5W，10W；初级输入整流后，$\pi$型滤波，滤除差模干扰作用；感量一般1$\sim$3mH，功率1W，2W；但是色环电感里面的线径大小是固定的，一般是0.15，线径细，带载时损耗较大。
**特征：**插件色环电感结构坚固，成本低廉，适合自动化生产；特殊铁芯材质，高Q值及自共振频率；外层用环氧树脂处理，可靠性高；电感范围大，可自动插件；耐潮湿及耐热性。

主要用在电源的次级部分，整流后$\pi$型滤波，滤除差模干扰作用。感量一般很小1 $\sim$ 5 $\mu H$，电流越大，线径越粗
常用尺寸（直径 $\ast$ 高度）： D4 $\ast$ 5，D4 $\ast$ 12，D3 $\ast$ 12

绕线型： NL系列，一般应用；NLC系列适用于电源电路；NLV型高Q值
叠层型： MLK尺寸小，可焊性好，高Q，低感值；MLG型感值小，采用高频陶瓷，适用于高频电路
编织型： 特点是在1MHz下的单位体积电感量比其他片式电感器大、体积小、容易安装在基片上。用做功率处理的微型磁性元件。
薄膜片型：

EMC共模轭流： 在高频（大约1MHz以上）
EMC差模轭流： 发生在两条线之间（L-L，L-N）主要发生在低频（高达几百千赫）
DC-DC储能： 作用：变换电压时积蓄与释放直流能量。必要特性：较小的直流电阻、较小的交流电阻、优异的直流重叠特性。
滤波/扼流： 作用：主要用于滤除电源线上的噪声，对高频AC电流进行阻流。例如模拟电与数字电之间用电感隔离。必要特性：高感应系数，较低的直流电阻。

匹配/耦合： 作用：与电容一起组成匹配网络，消除器件与传输线之间的阻抗失配，减小反射和损耗。位置：天线、IF等零线的线路中
滤波/扼流： 作用：与电容一起组成LC滤波器，滤除一些不想要的频率成分，防止干扰器件工作。位置：用于射频（RF）、中频（IF）部的能动部件的电源线路中。
隔离交流： 在功率放大（PA）等有源射频电路中，将射频信号与直流偏置和直流电源隔离。
谐振/共振： 作用：与电容一起构成LC振荡电路，作为VCO的振荡源。位置：合成器及振荡回路。
巴伦： 作用：即平衡不平衡转换，与电容一起构成LC巴伦，实现单端射频信号与差分信号之间的转换。

绕线型： murata公司：LQH-P，LQH2MC系列（变换电压用）；LQH31C/32C/43C/55D/66S系列，LQW18C系列（扼流线圈用）；LWQ04AN/15AN/18AN系列（用于高频电路）。TDK公司：NL系列，一般应用；NLC系列适用于电源电路；NLV型高Q值。

铁氧体Ferrite ：Mn-Zn；Ni-Zn
粉芯类 ：铁粉芯；铁硅铝粉芯；High Flux；MPP粉芯
合金类 ：晶态合金（硅钢片，铁镍合金MPP）；非晶态合金（铁基非晶，钴基非晶，铁镍基非晶，纳米晶）

差模干扰

A，B通讯由两条线构成一条回路，外部变化的磁场会通过这个回路，当外部磁场发生大小的变化时，在回路上就会感应出一个感应电流，就会对仪器产生影响。这种干扰叫差模干扰。

共模干扰

A，B两根线和其他的一个参考面，比如地面，形成一个回路，A，B这两根线对地会有一个寄生电容，这个回路比较大。 电磁干扰进入到回路之后，当电磁的大小发生变化时，会在回路中产生一个感应电流，进而形成共模干扰。

不接负载时：原边电流非常小

如果没有铁心及次级线圈，仅仅是电压源连接一个线圈，那么这个线圈流过的电流非常大，造成器件烧毁甚至引起火灾。那么像图中这样接的花，原边的电流就会变得非常小。

通电之后，$L_1$会产生一个由下而上的磁场，这个磁场会磁化铁芯，铁芯磁化之后，线圈内部的磁场等于线圈电流的磁场+铁芯磁化后的磁场。铁芯在磁化的过程对线圈的电流有一个抑制的作用，一旦抑制之后就会发现，线圈$L_1$的电流就增大不了了，所以原边电流很小。

接负载时：原边会产生电流

通电之后，$L_1$会产生一个由下而上的磁场，这个磁场会磁化铁芯，铁芯磁化之后，线圈内部的磁场等于线圈电流的磁场+铁芯磁化后的磁场。铁芯在磁化的过程对线圈的电流有一个抑制的作用，而此时线圈$L_2$处在闭合状态，根据楞次定律知道闭合的线圈会阻碍自己内部磁场的变化。所以闭合的$L_2$线圈会产生电流阻碍线圈$L_2$磁场的变化，线圈$L_2$产生一个与铁芯磁场方向相反的磁场来抑制其变化，这时负载端会产生一个电流，所以线圈$L_2$产生一个自下而上的磁场，从而使得铁芯的磁场变小，导致原边的感应电动势减小，进而使得原边电流增大。

电感具有电流不能突变的特性，具体是因为电感上边的电流发生变化的时候，电感会产生一个感生电动势，这个感生电动势会阻碍电流的变化，进而就使得电流不能突变。

电流不能突变就表示电流变化需要时间，时间可用公式表示为：
$$t=\frac{L}{R}$$
时间常数$\tau$定义


$$t=\frac{L}{R}=\frac{1mH}{1\Omega }=1ms$$
原信号的变化时间远远大于电感电流的变化时间，电感上边的电流变化速度远远大于原信号的变化速度；意味着电源电压变化一点点，电感上边的电流立刻就会跟随其发生变化，电感上边的电流很轻易的追随原信号，这样在周期内，电感上的电流很轻松的跟随原信号变化。，所以原信号低频时，电感对该信号并没有很好的阻碍作用/衰减作用。
当信号频率增大时，也就是周期时间变小时候，假设由1s变为1ms，那么1/4周期就为0.25ms，电感的变化时间为1ms，电感的变化速率小于原信号的变化速率。当原信号电压上升时，电感就追不上原信号的变化速率了。

1.电感在刚上电的时候，对直流电也有阻碍作用，从稳定开始才没有阻碍作用；
2.电感电流的上升时间可以用”时间常数“来估算；
3.电感是通低频阻高频，这个阻碍是通过衰减实现的；
4.电感的电流变化速度跟不上原信号的电压变化速率

突然短剑之后会产生一个$\pm 200V$的脉冲电压，（实际中开关处会出现打火的现象），如果开关时机械开关，又不打火，就会发生这种尖峰震荡，对电路非常有害。

如果是三极管开关的话，突然间一个200V电压过来，三极管很容易被击穿。

可以在开关两端加一个TVS或者ESD进行保护，或者将ESD/TVS并联在电感两端，或者加一个吸收电路，比如说在电杆上面加一个二极管，再通过电容进行吸收。

ESD的电压是18V，尖峰虽然存在，但是下降了很多接近30V。

日光灯工作原理

电感镇流器为一个大电感。

刚通电时，电流通过灯丝达到启辉器，灯管中没有电流，灯管不会亮；因为启辉器中的两个金属拨片距离很近，220V电压就使得金属拨片间打火，打火使得启辉器中的气体升温，热胀冷缩使得拨片接触在一起，使得电路导通，电流流过第二个灯丝，通过一个较大的电流。这时两个金属拨片不打火了，温度下降，拨片分离。通路断开，电感释放能量，在两个灯丝处产生高压，击穿灯管，使得灯管发光，发光过程中电感还有一个稳定电流的作用。

也称自感系数，是表示电感器产生自感应能力的一个物理量。电感量的大小，主要取决于线圈的圈数、绕制方式、有无磁心及磁心的材料等等。通常，线圈圈数越多、绕制的线圈越密集，电感量就越大。有磁心的线圈比无磁心的线圈电感量大;磁心导磁率越大的线圈，电感量也越大。

一般Q值不会很高，通常为几十至一百，最高也只有四五百。

Q值是衡量电或质量的主要参数，一个无量纲单位，它是指电感器在某频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。

电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。在实际当中，Q不仅只与线圈的直流电阻有关，还包括线圈骨架的介质损耗，铁芯和屏蔽的损耗以及在高频条件下工作时的趋肤效应等因素有关，提高线圈的Q值，并不是件很容易的事情。

指电感上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感要求精度较高，允许偏差为±0.2%-±0.5%；用于耦合、高频阻流等线圈的精度要求不高；允许偏差为±10%-15%。

指电感正常工作时允许通过的最大电流。也称为温升电流，即产品应用时，表面达到定温度时所对应的DC电流。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。

也称磁介质的饱和电流。在B-H曲线中，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，即电感下降到定比例后的电流大小。

随着电流增加到定程度， 介质的磁导率$\mu$会减小，进而导致电感量减小，电感下降到定比例后的电流大小被定义为饱和电流。

温升电流：加电流后，电感产品自我温升温度不超过40度时的电流。电器设备的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。允许温升是指设备的温度与周围环境温度相比升高的限度。 绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 。最高允许温度（℃） 105 120 130 155 180。
根据绝缘等级电流的最高极限值称为温升电流。

指直流状态下测量器件的电阻值为直流电阻，表征器件内部线圈的质量状况。

实际上是一个等效的电阻，在不同频率下的阻值不同。

电感线圆对交流电流工碍作用的大小称感抗$X_L$，单位是欧姆，它与电感量L和交流电频率的关系为$X_L=2\pi fL$

电感的等效电路实际上是电感与电容的并联谐振电路，其震荡频率$f_0$，即是固有频率。也定义为感抗和容抗相等时对应的自谐振频率。

使用电感线圈时，为保障线圈的电感量稳定，应使线圈的工作频率远低于固有频率。高于固有频率时，电感线圈失去其感性意义。

固有频率与线圈的圈数、结构和材料有关。

指线圈的匝与匝之间、线圈与磁心之间存在的电容。

电感的分布电容越小，其稳定性越好。

减小分布电容的方法：1、如果磁性是导体，用介电常数低的材料；2、起始端与终止端远离(夹角>40")；3、尽量单层绕制，并增加匝间距离；4、多层绕制时，采用渐进方式绕，避兔来回绕制。

PCB焊盘的形式和间距也会影响分布电容

电感器工作时的环境温度的允许范围。