电感是电学中的一个重要物理量,它描述了由于线圈电流变化,在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。
那么,大家知道电感与磁珠到底存在什么样区别吗?
一、结构与材料
电感:主要由金属线圈缠绕在磁芯上组成。电感器(Inductor)又称扼流器、电抗器、动态电抗器,是储能器件,能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
磁珠:在内部折叠后外围包裹着铁氧体等磁性材料。磁珠(Ferrite Bead, 简写FB)是一种电子被动元器件,具有高电阻率和磁导率。
二、工作原理与功能
电感:基于法拉第电磁感应定律工作。当电流通过电感时,线圈中的磁场会发生变化,从而在电感中产生感应电动势。这个感应电动势会阻止电流的变化,并产生一个相反的电流,以保持电流的恒定。因此,电感主要用于滤波、升压、储能以及电路的匹配和信号质量的控制等方面。电感在低频时表现出较强的储能能力,而在高频时,其阻抗不仅包含感抗部分,还受电阻和电容等寄生元件的影响。
磁珠:磁珠是能量转换(消耗)器件,它将流过的高频信号以热能的形式消耗掉。磁珠主要用于吸收高频干扰,一般用在电源之间或者信号线上,以解决辐射和干扰问题。磁珠在低频时阻抗较小,表现为感性;在高频时阻抗主要由电阻R成分构成,表现为阻性。磁珠的阻抗特性使得它能够有效抑制高频噪声和尖峰干扰。
三、应用场景
电感:
多用于电源滤波回路,如π型滤波电路、BOOST电源电路、BUCK电源电路等。
用于电路的匹配和信号质量的控制上,如一般地的连接和电源的连接。
电感也用于中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHz。
磁珠:
主要用于信号回路,特别是在EMC对策中起到重要作用。
用于抑制电磁辐射干扰,如RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路等都需要在电源输入部分加磁珠。
磁珠也用于电源高频滤波,防止高频噪声对电路的影响。
四、性能参数
电感:主要参数包括电感值(以亨利、毫亨利或微亨利为单位)、额定电流、饱和电流、自谐频率、Q值(品质因数)和DCR(直流电阻)等。电感值决定了电感器存储磁场能量的能力,对电路中的电流和电压起着重要的影响。
磁珠:主要参数包括标称阻抗(如1000Ω@100MHz)、直流导通电阻(DCR)、额定电流等。磁珠的阻抗越大,抑制噪声的效果越好。在选择磁珠时,需要确保电路的最大电流低于磁珠的额定电流,以避免磁珠过热或磁饱和。