上一篇時(shí)間有限，電感沒有寫。今天補(bǔ)齊，電感是一個(gè)很重要的電器參數(shù)，因?yàn)樗绊憥缀跛械男盘?hào)完整性，大部分情況使我們需要想辦法將電感降到最小。

首先，我們需要對(duì)電感有一個(gè)很好的描述，在感性上去理解，這樣有助于我們?cè)谠O(shè)計(jì)中的一些感覺，而不是通過電感的定義來幫助我們感覺。

電感是對(duì)表面磁場(chǎng)強(qiáng)度的數(shù)值積分。

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我們可以看出，電感跟電流、以及磁場(chǎng)的積分有關(guān)。也就是電流、以及互聯(lián)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)。

下面我們先理解電感需要明白的三個(gè)原則。

第一：電流周圍會(huì)形成閉合磁力線。

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影響大小的因素，1、電流大??；2、導(dǎo)線長(zhǎng)度影響磁力線匝數(shù)；3、導(dǎo)線的橫截面；4、附件的電流也會(huì)影響周圍的匝數(shù)（電介質(zhì)不會(huì)影響電流周圍的磁力線匝數(shù)）。5；只有導(dǎo)體中存在含有鐵鈷鎳這樣的磁性金屬時(shí)才會(huì)影響磁力線匝數(shù)。

第二：電感是導(dǎo)體電流1A時(shí)周圍的磁力線匝韋伯?dāng)?shù)。L=N/I.這個(gè)定義比起從物理上的定義要好理解得多。說白了N=磁力線的面積積分（單位安培產(chǎn)生的韋伯?dāng)?shù)）。但我們不去求，而是用一個(gè)N來代替。所以我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)候并不管，磁場(chǎng)大小，我們只需要能夠在感性上知道N的變化。比如相同電流，如果形狀變了，積分會(huì)變化，N 也就變化了。如何將其控制得盡量小，這十分有助于我們?cè)O(shè)計(jì)靈感。

第三，周圍磁力線匝數(shù)改變時(shí)導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓。V=△N/△t電壓與磁力線匝數(shù)變化的快慢有關(guān)。這其實(shí)就是產(chǎn)生串?dāng)_的原因之一，以及軌道塌陷的主要原因如下面的示意圖。

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M是互感。

互感和自感：

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這個(gè)圖已經(jīng)很明確的能夠表示自感和互感了。這就是產(chǎn)生串?dāng)_和EMC的原因。我們只需要明白，自感只和自己本身有關(guān)?；ジ芯哂袑?duì)稱性，電流相同時(shí)他們a對(duì)b和b對(duì)a的互感影響是一樣的；互感一定小于二者中任一個(gè)自感當(dāng)然方向也是要用安培右手定則來思考，同向則變強(qiáng)，不同這相互抵消，高中物理也講過這個(gè)現(xiàn)象。

局部電感這個(gè)純粹的數(shù)學(xué)概念，這里就不詳細(xì)講了。講講有效電感（又叫總電感、凈電感）、及地彈（噪聲電壓，也可以理解為電壓軌道塌陷）。

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a是信號(hào)線，b是返回路徑。N總=Na-Nab（單位安培電流產(chǎn)生的韋伯?dāng)?shù)）。所以我們可以得出地彈電壓（噪聲電壓）。

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所以減小地彈，要么減小總電感，要么減小電流變化率。減小總電感最有效的方法就是減小距離（可以使互感越大，因?yàn)閍b電流相反，如果方向相同自然是增大距離）。

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因此電源分配網(wǎng)絡(luò)主要依據(jù)就是回路電感。在穩(wěn)壓器和芯片之間有許多的互聯(lián)，如果芯片電流發(fā)生變化，則變化的電流流過PDN 時(shí)互聯(lián)阻抗就會(huì)引起電壓降，這就叫軌道塌陷，其實(shí)和地彈是一個(gè)道理。

△V=△Q/C 又I=P/V=C△V/△t。因此我們?cè)陔娫雌矫嫔显黾尤ヱ铍娙菥褪菫榱四軌蜻_(dá)到△t的時(shí)間內(nèi)能夠提供△V的電壓來防止電壓塌陷。那么我們選多大的電容，也就是前面也提到的△t=0.05*CV2/P。0.05是因?yàn)橐话阍试S的塌陷電壓為5%V(V是芯片所需電壓，即電源芯片提供的電壓）。

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當(dāng)然前面我們就講過，當(dāng)達(dá)到一定的頻率時(shí)，電容屬性就會(huì)慢慢變成一個(gè)電感。因此我們?cè)陬l率較高時(shí)，如果要減小去耦電容的阻抗，就要減小相關(guān)的回路電感，而不是單純的增大電容量。因此提供幾個(gè)方法

1、電源平面和地平面更靠近，縮短過孔；2、使用小尺寸電容器；3、電容焊盤到過孔之間的連線更短（三個(gè)方法是因?yàn)殡姼泻蛯?dǎo)線長(zhǎng)度有關(guān)）；4，將多個(gè)電容器并聯(lián)使用（電容并聯(lián)等效電容更大，電感并聯(lián)等效電感更?。?/p>

電流分布和電感，電磁場(chǎng)理論中我們可以知道，磁場(chǎng)強(qiáng)度和電流分布有關(guān)系，那么當(dāng)在高頻率是，電流會(huì)有趨膚效應(yīng)，因此影響導(dǎo)體內(nèi)部的N內(nèi)減小,又由于N總是不變的，那么N外就會(huì)增大。也就是說隨著趨膚效應(yīng)，外面表現(xiàn)出來的電感會(huì)增大，而且電阻也會(huì)增大。但是對(duì)于具有回路的電感則會(huì)因?yàn)橼吥w效應(yīng)導(dǎo)致互感增加，使得整個(gè)回路的電感反而降低了。（注意區(qū)分回路低電感和單線的電感；回路電感：整個(gè)回路電流產(chǎn)生的電感（方向相反）所以肯定是小于兩根導(dǎo)體單獨(dú)自感之和）

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順便講講渦流，當(dāng)然我們的電路板不可能用得到這個(gè)效應(yīng)。但是在日常生活中我們所用的電磁爐就是使用的這個(gè)道理。如果兩個(gè)導(dǎo)體有一個(gè)導(dǎo)體中一個(gè)導(dǎo)體有電流改變，那么另一個(gè)導(dǎo)體的兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流。換言之，當(dāng)其中一個(gè)導(dǎo)體的電流變化時(shí)，第二個(gè)導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，我們稱之為渦流。電磁爐就是這個(gè)原理，所以打開電磁爐往上面隨便放一個(gè)導(dǎo)電金屬，都會(huì)得到加熱。

好，今天就寫到這吧。人生不值得，沒意思。