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掐指一算，自己跳进电子坑已经十年了，作为十多年资深研发大神的我（他们都这么叫我），其实内心是忐忑的。不知道其他电子攻城狮是否有同感。总结一下我一共经历过四种阶段：第一阶，什么都不懂；第二阶，似懂非懂；第三阶，貌似都懂了；第四阶，回到什么都不懂。到最后又会发现自己不懂的越来越多，哪怕是最简单的东西。就像数字电路0与1，集成电路就是与非门，往往最简单的东西才是最深奥的。所以时刻要保持一颗学习谦卑的心态...... 的确做为一个工程师，如果连晶振、电容、电感这些基本电路元素都没整明白，你怎么能相信自己能设计出可靠而伟大的产品。晶振、电容前面大家都写过了，今天我和大家分享一下我对电感的理解。 我真正去深入了解电感也是在近几年，而且还有很多问题无法在第一时间给出答案的：比如后面谈到的这个BUCK电路，转换效率能有多少？没有找到资料和数据可供参考，只能自己去试。 有趣的电感应用案例开篇跟大家分享一个有趣的电感应用案例，看完这个，再做PCBLayout时，电感下方对应的铜皮是否挖空处理就心里有数了。 简单介绍：图中sensor1位于金属（铜皮、不锈钢）上方，电感的振荡 信号快速衰减，是阻尼振荡。与此同时，sensor2下方无金属，处于无 阻尼振荡，信号衰减慢。 归根到底就是经典的LC振荡电路，大声的告诉我有没有意思？ 就这么简单吗？NO，实际产品中没这么简单，也就是说模拟信号设计，或者说小信号设计还是需要有些经验的。当年我就被图中电感连接线较长（易受干扰等）、电感焊接（PCB铜皮、焊盘）上坑过。 我们常见对旋转物体（比如电机）计数，采用光电、霍尔、磁铁干簧管这几种方式。此处你可能会问，电感用于旋转计数看起来理论可行呀，实际有人在用吗？是的，有人在用，十几年前我知道德国人已经用这个方法来做水表、热表（热能计量），应用已经非常成熟。 更有意思的一个应用一个线圈、一节电池、一块磁铁，三种材料如图连通后，线圈就可以高速的旋转不停，作为一个技术男，这算是我见过的最炫酷的电感应用，如果你见过更炫的可以告诉我。 秘诀或者窍门：线圈伸出来的2个轴，各需要刮掉半边绝缘漆，巧妙地实现了类似直流有刷电机的换相。不多说，有兴趣自己想一下或者搭一下。我曾经搭了2个，后来都被同事拿去玩找不见了，看到这篇文章的同事麻烦你记得就还我。 做10uH和10uH电感，可以直接替换吗？当然，在低速模拟信号、小于10mA的小功率电源等应用，等值的电感基本可以互换。什么，有人会用10mA电源？ 是的，比如我做一个电视用的空鼠遥控器，用BOSCH的六轴sensorB MI055。两节干电池供电，在电池已欠压且红外发射时，电池电压会被拉的很低，而BMI055需要高于2.4V的稳定电压，这时就需要Boost升压电路。 前期赶样机，实际使用了一颗2.5*2.0*1.8mm尺寸的非常小（受限PCB空间）的绕线电感，电感直流电阻测得1.7欧姆。实测效率还不错（输入3.0V*4.4mA，输出3.3V*3.3mA，效率82.5%）。 当然，有条件还是用更合理的电感。量产阶段选用TOKO的1269AS-H-4R7M，2.5*2.0*1.0mm的磁性材料电感: 这个电感直流电阻，典型值250毫欧，最大300毫欧。 最大允许的电流（RatedDC Current）是一个很有意思的参数。功率型的电感，都会根据2种测试条件给出各自的电流值。 其一，电感量衰减30%时的电流值；其二，是温度升高40度时的电流值。电流增大引起温升，这个不难理解。电感量衰减，其实就是指电感趋向饱和的意思。后面会单独讲解。 然而，在大多数应用，还要看其他参数。比如功率较大的开关电源、射频领域的应用，不可以随意替换。 除了上述最大允许电流，还要看工作频率，比如1MHz，100KHz等测试条件。一体成型的电感比起工字型电感优势多多（具体优势网上很多），这方面也需考虑。举例，工字型电感位置尽量镂空铜皮，而一体成型电感PCB上可以不用特别处理。 射频领域的电感在射频领域，难道电感就不是电感了？ 是的，如果选型不当，你手上的电感真就不是电感了 上面2个图，分别是电感的等效模型，以及电感在频域表现出来的特性。电感的品质因数Q，可以理解为电感量（或感抗）与其等效电阻的比值。Q值越高，越接近于理想的电感；但是对工艺、材料等方面要求越高。所以做产品设计时需要综合考量。 电感饱和电流的测试方法电感饱和电流自己能测吗？特别是自己手工绕的电感。
示波器是个好东西，用示波器来测功率电感。可以很直观的看到这颗电感的特性。 原理如图，说白了就是给电感加电压Vs，然后看电流曲线的斜率。 具体过程，给大功率NMOS一个脉冲，打开MOS持续一小段时间，由示波器从电流采样电阻Rs取得对应的电流信号。通过示波器捕获的信号，计算各个阶段的电感值。 为什么说各个阶段？是因为电感饱和呀。欣赏几个电感的测试结果。
是不是很直观？看起来比电桥测量都爽吧？ 意犹未尽？看一下测得上边信号的这个板子。
3.万用表测电感 我读书少，别骗我，这么多年了没有见到万用表能测电感呢？ 手持仪表中，确实有测LCR的，我手上有一只VICTOR6243+，精度能凑合用。如果测射频用的感值、电容值很小的器件，那是不合适的。 还有下图用这种野路子测电感的，普通数字万用表，指针表都能用呢。推导一下发现还真行，只有佩服+点赞了。
步骤如下：调Rp为阻值3140欧姆；闭合开关S；调节调压器TA使得UR=10V；测量图中的电压UL； XL=UL*Rp/UR 同时，感抗XL=2π*F*Lx； 电感值Lx= RP/100π × (UL/UR)=3140/(100×3.14) × UL/10 待解决的电感问题
在手机快充应用中，对电感真是要求到了极致： 最小的体积。放在超薄的手机中，可想而知对体积要求多高； 最高的效率。90%和95%差不多吧？在手机中，快充应用下，这个发 热量是差很多的。 那怎么办呢？ 降低电感量，提高工作频率。提高频率后，又对MOS和电感材质有进一步要求。
这其实也是一个要求极致的应用（关灯状态耗电，要求小于20uA吧）。最近重新梳理以前做过的一个产品（单火线取电开关），突发奇想，想用高压Buck的方法以减小关灯状态下的电流，即进一步解决“鬼火”（闪烁）问题。
为什么电流要求到这么极限呢？因为灯具和取电电路串接，取电量如果多一点就容易引起轻微闪烁。当然，这个问题说的是现在常用的电子节能灯。早期的白炽灯不会有问题。 常规的做法，是采用限流的LDO原理，如下图：
高压输入的LDO的做法挺好，问题是会浪费绝大部分电压在串接的PMOS或者PNP管子。设计高压BUCK这个电路的目的，是解决这部分浪费，打开脉冲取一次电流就用到极致。等调完，自己电路的参数和效率一起公布。 电子节能灯能呢？也真不是省油的灯，很有自己的一套，欣赏一下吧
电感，电感，想说爱你并不容易啊！ |
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