了解自感更好的电磁场管理
关键的外卖
了解什么是自感。
探讨自感和互感的区别
了解自感如何影响电子设计。
在我的圣诞愿望清单上，排在第一位的是电磁炉。在你嘲笑一个30多岁的人想从圣诞老人那里得到礼物之前，先听我说完。我已经记不清有多少次在煤气炉上做饭时烧焦了东西。然而，电磁炉可以解决这个问题，如果我记得设置定时器的话。
从一个不那么尴尬、更专业的角度来说，电磁学从来都能让我感到惊讶。谁能想到不用炉子也能做出美味的饭菜呢?
但这并不是电磁唯一令人惊讶的事实。自感本身是一种奇特的现象，你马上就会知道为什么。
什么是自感?
自感是电动势抵抗电流变化的地方。
很可能你已经很熟悉了电感器是如何工作的．电感器通常由线圈的多次转动表示，当电流通过它时产生磁通量。
有趣的是，当电流切断或减少时，磁通量会发生什么变化。磁通量不是消失，而是试图通过诱导一种反对这种变化的电流来抵制这种变化。
换句话说，如果电流减小，磁通量将产生相反方向的电流，当流过电感器的电流增大时，则相反。
自感原理是由伦茨定律定义的，它指出在变化的磁场中诱导的电流总是与变化的原因相反。磁通量的相反变化通常用感应电动势电压表示，其公式如下:
Vl= -L (di/dt)
它的特征是负号，这意味着感应电流的对立性质。
在电子学中，你有时会遇到“反电动势”这个术语，这是自感的非官方名称。
自感vs互感
变压器是互感的一个例子。
自感绝不能与互感混淆。前者涉及单个线圈或电感器，而互感涉及两个或多个电感器。
通过互感，一个感应器产生的磁通量耦合到相邻的感应器。这导致第二电感诱导磁通量相反的变化。一个相反的电压建立在第二个电感，这导致电流相应流动。
这听起来熟悉吗?
互感是什么使变形金刚电机和发电机。电磁能量的传递由匝数、距离和连接两个电感器的磁芯决定。
虽然互感可以是有用的，但它也可以是一个麻烦。你必须意识到PCB线也有一定的电感量。当一个高速开关信号流过一个，EMF可以耦合到相邻的信号和成为电磁干扰(EMI)的原因．
电子设计中的自感
自感有助于阻挡高频噪声。
像互感一样，自感在电子设计中可以是朋友也可以是敌人。记住，自感也被称为反电动势。如果您设计的是机械继电器，当继电器释放时，反电动势是一个问题。
当线圈突然消磁时，反电动势会产生反向电压，可能会损坏继电器驱动器。在这种情况下，你将需要一个反激二极管来安全地消散反向电压积聚。
在直流电路中，电感的作用与普通导体类似。然而，当交流电流通过它时，它的阻抗会增加。电感器的这种特性是自感的结果。它可以被建设性地使用。比如，扼流圈一个低通滤波器，阻止高频噪声通过．
然而，当你处理高速信号时，PCB走线中的自感可能是一个问题。它可以衰减高速信号，特别是在GHz范围内，这可能会对电路的正常运行造成问题。
下次设计电路时，你应该计算所有关键区域的自感。如果你用的是高级的PCB设计和分析软件，您将能够轻松地执行这些模拟，以及更多。例如,节奏PSpice软件是一个优秀的工具，执行模拟电路设计，包括那些与电感。
如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．