偶爾看到芯片之家發(fā)布的由安富萊硬漢提供的，據(jù)說是TDK整理的一套圖文并茂的文章，覺得尤其適合學(xué)習(xí)電子設(shè)計(jì)技能的朋友們，故在此也分享一下，并由蘇老師加了一些文字注釋。

從電磁場(chǎng)理論-變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，因此當(dāng)有交流電流過由線圈構(gòu)成的電感的時(shí)候，電磁之間的互相轉(zhuǎn)換也就讓電感器成為重要的儲(chǔ)能元件，并通過對(duì)電流變化產(chǎn)生的反應(yīng)起到對(duì)信號(hào)變化的處理作用-表象的作用就是抑制交流信號(hào)，直通直流信號(hào)。

要理解電感器的功能和電感器的各種參數(shù)，就要從電磁理論進(jìn)行分析了。

了解了其工作原理，也就理解了電感器的主要作用-抑制不需要的變化的干擾信號(hào)，通過電磁能量互轉(zhuǎn)（所謂的儲(chǔ)能）達(dá)到穩(wěn)定電壓的作用。

不要看小小的電感，其實(shí)品類繁多，不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ζ鋮?shù)的要求是不同的，需要的材質(zhì)也是不同的，其封裝自然也不一樣。

市場(chǎng)最大量的產(chǎn)品基本都是消費(fèi)類的，尤其是手機(jī)，因此電感在手機(jī)中的應(yīng)用也就決定了手機(jī)的不同功能驅(qū)動(dòng)著電感器的不斷進(jìn)步。

這張圖給出了電感器的生產(chǎn)加工過程，還挺復(fù)雜的吧？想當(dāng)年我為了做一個(gè)5V轉(zhuǎn)400V的DC-DC變換器，還自己親手用漆包線繞了高頻變壓器。在集成電路高度集成化并以摩爾定律的速度加速發(fā)展的今天，全球的高科技技術(shù)人員竟拿電感器無可奈何，無法同其它器件一起集成到器件內(nèi)部，在電源電路中只好將開關(guān)頻率提高，電感器可以做的更小。或改用其它的方式盡量避開使用大個(gè)頭的電感器。

電容和電感就像一堆孿生兄弟一樣，很多場(chǎng)合下是成對(duì)出現(xiàn)的，因此談到電感，那一定也要談?wù)勲娙萘恕?/p>

對(duì)于交流信號(hào)，電感器是玩命阻礙，電容器卻是盡量搭橋，隔直流、通交流也就是電容器的特點(diǎn)嘍。就像防洪堤壩一樣，電容器將洶涌的電荷隔離在兩側(cè)，這兩側(cè)的正負(fù)電荷不斷累積也就形成了很強(qiáng)的能量，所以電容器也就有儲(chǔ)能的作用，甚至可以替代電池使用。

這張圖上可看出電容器的作用都是圍繞著其阻隔直流，通交流來實(shí)現(xiàn)的，包括儲(chǔ)能、濾波。。。看出來跟電感不一樣但命運(yùn)共同的地方了吧？在數(shù)學(xué)上二者是相生相殺的冤家。

就如電感一樣，電容的應(yīng)用場(chǎng)景不同對(duì)電容的參數(shù)、材料要求也不同，封裝也有多種多樣。在PCB板上，可以沒有其它器件，但不能沒有電容，只要有電的地方就一般會(huì)有電容的存在。最常見的電容估計(jì)就是0.1uF的貼片陶瓷電容了，0805、0603封裝的，估計(jì)每個(gè)工程師的工作臺(tái)上都有一大把，在電路圖上可以放心地安放在各組供電電壓的管腳上。

全球有幾個(gè)做無源器件（也就是電阻、電容、電感器件）的大佬，TDK算是之一，這個(gè)圖文并茂的文章就是TDK，此圖可以看出TDK在電容方面的技術(shù)、工藝和不斷探索付出的努力。

簡(jiǎn)單分析了一下電感器、電容器的原理、應(yīng)用和材料，現(xiàn)在就要看一下這些器件是具體如何用的了，先看每個(gè)家庭都有的數(shù)字電視設(shè)備，電感器和電容器最大的應(yīng)用就是在電源變換中，無論是直接從AC上變換得到DC，還是通過低壓的DC得到DC。當(dāng)然電感器和電容器搭檔也是對(duì)模擬信號(hào)調(diào)理中帶寬處理的必要組成部分。電感器和電容器的不同組成方式也就對(duì)輸入的波形能夠產(chǎn)生不同的頻率處理作用。

汽車電子是當(dāng)今電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，其最大的特點(diǎn)就是可靠性，因此對(duì)各種元器件的可靠性要求也是極高的-耐高溫、耐嚴(yán)寒、耐振動(dòng)等等，畢竟車不是溫室里的家用電器而且對(duì)運(yùn)動(dòng)中的安全性要求不是一般的苛刻。

電源是所有電器的胃，給每個(gè)部位提供能量，營(yíng)養(yǎng)好不好也會(huì)影響到電子產(chǎn)品肌體的健康。下面來看看電源部分的基礎(chǔ)理論以及構(gòu)成。

說起電源，先要明白AC和DC的區(qū)別以及這二者的適用的場(chǎng)景。由于交流輸電（AC）效率最高，因此到家的插座上的電基本都是AC的，但要供電路板上的集成電路工作，那就需要各種不同電壓的DC了。所以需要將AC變成DC，或者將某一種電壓的DC變換成其它電壓的DC，這就是電源變換的作用。

由于世間的一切都不是理想化的，有各種變數(shù)，因此如何在各種可能變化的情況下還要保證穩(wěn)定的供給，也就是需要在輸入電壓發(fā)生變化、輸出負(fù)載發(fā)生變化的情況下，如何保持穩(wěn)定的電壓輸出并提供足夠的電流，這就需要穩(wěn)壓電路來實(shí)現(xiàn)。按照調(diào)控的樞紐器件-三極管工作的狀態(tài)：線性、開關(guān)可以將穩(wěn)壓電路分為線性穩(wěn)壓和開關(guān)穩(wěn)壓兩種，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)。具體的應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)該選用適當(dāng)?shù)淖儞Q方式，或者二者的有機(jī)結(jié)合。

將交流供電電源中攜帶的能量轉(zhuǎn)換到通過直流電壓承載的能量，需要先將來回奔跑的力量轉(zhuǎn)變成一個(gè)方向奔跑的洪流，這個(gè)過程就是整流，再將一個(gè)方向上的起伏進(jìn)行平滑，就可以得到步調(diào)一致，穩(wěn)定向前的直流。在這個(gè)過程中具有單向?qū)щ娦缘亩O管起到了梳理流動(dòng)方向的作用，在整流中不可或缺，對(duì)電壓的起伏進(jìn)行平滑就用到了具有儲(chǔ)能作用的電感和電容了。電感器、電容器以及電阻器這三大無源器件就像三大兵種一樣各司其職，互相配合，起到疏導(dǎo)、維穩(wěn)的作用。

正如前面所講，兩種穩(wěn)壓的方式各有千秋，因二者的構(gòu)成結(jié)構(gòu)不同，三極管的工作狀態(tài)不同，但都離不開電感器和電容器做為儲(chǔ)能元器件所扮演的角色。

從一個(gè)直流電壓變換到另一個(gè)直流電壓有多種方式，取決于兩個(gè)電壓的值以及輸入、輸出要求的電流大小（也就是功率的大小）、穩(wěn)定度等，需要選用不同的變換拓?fù)湟约霸骷?/p>

任何的變換都會(huì)有一定的損失，在電源變換中被變換的本質(zhì)上是能量，因此對(duì)變換的效率要求是越高越好，也就是說損失、損耗越小越好。要提高轉(zhuǎn)換效率，除了降低器件的損耗之外，還可以通過一定的控制來避免不必要的浪費(fèi)。在本圖中列出了幾種能夠提高電源轉(zhuǎn)換效率的手段以及對(duì)各類元器件的要求。