为什么电感器需要铁芯？是不是电感都需要铁芯呢？今天就来聊一聊电感器的磁芯

Part 01

前言

电感是一种重要的无源元件，作为滤波器使用时，一般与电阻(R)和电容(C)并联使用。其基本结构是一个绕成线圈形状的导体，将电能转换为磁能，并将其存储在电感器中。

我们首先说一下电感器有以下基本特性。

电流流动产生磁场，磁场的变化产生相反的电流。

将电能转化为磁能并储存起来。

直流电可以通过，但交流电在较高频率下不易通过。

Part 02

电感值的影响因素

那么电感器的电感值受哪些因素影响呢？下面一个公式就够了，里面的参数比较多，我们只需要重点关注S：电感的横截面积，N:绕线圈数，I:电感长度即可。电感器的截面积S越大、磁路（磁通量的通道）越短，磁通量越大。

Part 03

为什么需要磁芯呢？

那么回到今天我们的问题，电感为什么需要磁芯呢？原因是磁通量具有在磁阻小的位置集中的性质。因此，在电感器中插入磁导率大的强磁体，可以增大磁通量。这就是铁芯存在的理由，当需要大电感或希望实现电感器小型化时，可以插入磁导率大的磁体铁芯。电感与圈数n的二次方、绕线半径a的二次方成正比，与铁芯的磁导率μ成正比。

Part 04

那是不是电感都需要磁芯呢？

回答这个问题就需要了解电感器的基本概念，电感器是一种以磁场形式存储能量的元件，当电流通过时它就会存储能量。就其最基本的形式而言，电感器本质上就是一个线圈。 所以“线圈”是所有电感器的基本构成要素，但用于缠绕线圈的磁芯差异很大，这种磁芯材料通常是电感器整体特性的关键决定因素。对于空芯电感器，顾名思义，磁芯就是空气，你也可以理解成没有实体的磁芯。 空芯电感无磁芯损耗，由于没有实心磁芯材料，空芯电感器没有磁芯损耗。与具有铁磁芯的电感器相比，这是一个相当大的优势，铁磁芯电感器会因磁滞和涡流而产生磁芯损耗。

其次是空芯电感器没有饱和点，这是优于铁磁芯电感器的另一个优点。饱和会限制电感器在高电流水平下的性能，因为电感电流一旦达到饱和电流，其电感量就会快速减小，失去电感的作用。空芯电感器具有高品质因数 (Q)，这意味着能量损失率较低，所以其高频特性比较好。