电感主要特性参数包括：电感量L、品质因素Q、直流电阻DCR、分布电容、允许误差、额定电流、饱和电流、温度电流等。

 

1、电感量（L)

又称电感系数，表示电感产生自感力的一个物理量，是电感存储磁能的能力，也反映电感通过变化电流时产生感应电动势的能力，是电感最重要的参数之一。电感器上标注的电感量的大小，表示电感本身固有特性，与通过电感器的电流大小无关，主要取决于电感的圈数（匝数）、绕制方式、有无磁芯、磁芯材质等因素相关。

通常电感圈数越多，绕制的线圈越密集、电感量就越大。有磁芯的电感比无磁芯的电感量大，磁心导磁率越大的电感，电感量也越大。电感量的基本单位是亨利，用字母H表示，常用单位是毫亨、微亨。

电感量的标称值通常是在没有外加直流偏置的条件下，一般是在100KHz或1MHz频率下测量所得，也可以根据电感适用场景定义电感量的测试频率。

图1：电感量与频率关系曲线

 

2、品质因数（Q)

品质因数也称Q值或优值，是衡量电感质量的重要参数，它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与等效阻抗之比。Q值越高，表明电感线圈功耗就越小，效率越高，则"品质"越好。

Q值与线圈的结构（导线粗细、多股或单股、绕法、磁芯）有关，为感抗XL与其等效电阻的比值，即Q=XL/RC。电感的Q值越高，回路损耗越小，电感的Q值与导线的直流电阻、骨架的介质损耗、屏蔽体或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素相关。    

图2：电感Q值与频率关系曲线

在电感的应用频段里，Q值愈高愈好，表示其电抗远大于交流电阻，一般而言Q值最好达到40dB以上。随着直流偏置增加，电感值会下降，Q值也会降低。若采用扁平漆包线或多股漆包线，可以降低趋肤效应，即交流电阻，也就可以提升电感的Q值。

 

3、分布电容（寄生电容）

分布电容是电感的匝与匝间、电感与屏蔽体间、电感与底板间存在的电容被称为分布电容。电感的分布电容越小，其稳定性越好，分布电容使等效耗能电阻变大，品质因数也减小，因而电感的分布电容越小越好，电感的寄生电容将高频分量旁路耦合，降低了电感的高频滤波效果。

图3：电感的寄生电容图示

 

4、直流电阻（DCR）

直流电阻是指在无交流信号下测得的电阻，表示电感对直流电流的阻碍程度，由于该电阻在电流通过时发热而产生电力损耗，所以直流阻抗越小就损耗越小。直流电阻的大小与电感内部电阻以及导线材料等因素有关，通常认为是电感绕线的直流电阻。    

通常电感绕线越长，直流电阻越大；绕线的直径越粗，直流电阻越小，反之直流电阻就越大。电感的直流电阻与电感尺寸的小型化、电流额定电流存在折衷关系。一般来说，电感值越大，直流电阻就越大。

图4：电感值与直流电阻对应关系表

 

5、三个电流参数

额定电流（Rate DC Current）也叫标称电流,表征电感通过的直流电流的强度，电感的额定电流主要与绕制电感的铜线线径有关（线径越粗，电感的额定电流越大）。电感的额定电流与电感的散热能力有关，散热能力越好，额定电流越大，电感散热能力与电感的封装、形状、尺寸有关。

额定电流规定了电流值的上限，通过的直流电流超过额定电流时，无法保障电感质量，严重时会烧毁电感。电感额定电流一般选取饱和电流和温升电流中较小的那个，额定电流通常会保留20%的余量，即电感通过的最大电流要小于手册中的额定电流的80%。    

图5：电感额定电流标称值与实测值对比

【重要知识点】

电感生产厂家，对其推出的叠层功率电感相应额定电流规格定义标准不同，部分沿用传统的将温升电流规格值作为额定电流，实际上并没有充分考虑开关电源电路大电流工作场合下电感量随电流变化的关系。

业界对叠层功率电感的额定电流定义，目前没有统一的标准，工程师在器件选型过程中容易被误导，应引起注意。

饱和电流（Saturation Current）是指电感器在磁芯达到饱和状态时的电流值，一般是指电感值相对于初始值衰减30%（有些厂家10%，40%）的偏置电流。电感一般都有磁芯，特别是功率电感，磁芯是存在磁饱和的。

【重要知识点】

磁饱和是磁芯材料自身的特性，其通过的磁通量是不可以无限增大的，通过一定体积导磁材料的磁通量达到一定值时将不再增加，再增加电流或线圈匝数也不会改变，就达到磁饱和。当电流已经使磁芯饱和，再增加电流磁通量也不会增加，此时电感就等同于空芯电感，电感阻碍电流的作用就没有，电感失去作用，磁芯完全饱和。    

图6：电感感量与电流的关系曲线

在电流比较小的时候，单位电流产生的磁通量与电流成正比，磁芯的磁导率为常数。而随着电流慢慢增大，单位电流的增加产生的磁通量的增量是下降的，电感量也随之下降。饱和电流可以理解为峰值电流，因此在电路设计中，一定不要让电感的最大电流值超过其饱和电流值。

温升电流是规定使用电感时的环境温度容许范围的参数，通常以连续通直流电流电感的表面的温度上升40℃的时候的电流值来设定规格。温升电流是有效值不是峰值电流。

图7：电感温升与电流的关系曲线

【电感电流总结】

电感的额定电流，包含饱和电流和温升电流，在电路设计中，电感的最大电流瞬间值不能超过饱和电流，电流有效值也不能超过温升电流，一般情况下，建议预留20%-30%余量。

 

6、允许偏差    

允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值，电感量实际值与标称值之差除以标称值所得的百分数。一般用于振荡电路中的电感器要求精度较高，允许偏差为±0.2%-±0.5%，用于耦合、高频阻流等电感的精度要求不高，允许偏差为±10%-±15%。

图8：高频电感感量的允许偏差字母对应表    

 

来源：风陵渡口话EMC

关键词： 电感