电感器和电容器

Q1：电感器和电容器在电路中分别起什么作用？
A：电感器（电感）和电容器（电容）作为两大基础储能元件，在电路中扮演不同角色：
– 电感器通过线圈绕组储存磁场能量，具有”阻交流、通直流”的特性，常用于滤波、能量转换和抑制电磁干扰。其感抗XL=2πfL随频率升高而增大。
– 电容器由两个导体极板和介质构成，储存电场能量，呈现”通交流、阻直流”的特性，广泛应用于耦合、旁路、定时电路等场景。容抗XC=1/(2πfC)随频率升高而减小。
Q2：两者的核心区别体现在哪些方面？
A：主要差异表现在三个维度：
1. 储能方式：电感储存磁场能（E=½LI²），电容储存电场能（E=½CV²）
2. 频率响应：电感阻抗与频率正相关，电容阻抗与频率负相关
3. 物理结构：电感多为绕线式，电容则采用平板/卷绕结构
4. 瞬态响应：电感电流不能突变，电容电压不能突变
Q3：实际应用中如何选择合适元件？
A：选型需考虑五大要素：
1. 工作电压/电流：电容需留20%耐压余量，电感饱和电流要高于工作值
2. 频率特性：高频电路优先选择MLCC电容和铁氧体电感
3. 温度系数：电解电容注意-40℃~+105℃的容量变化
4. 等效串联电阻（ESR）：开关电源应选择低ESR电容
5. 封装尺寸：贴片元件需匹配PCB布局密度
Q4：在电源设计中如何搭配使用？
A：典型应用组合方案：
– 整流滤波：电解电容（大容量）+陶瓷电容（高频去耦）
– DC-DC转换：功率电感+低ESR固态电容
– EMI抑制：共模电感+Y电容构成π型滤波器
关键技巧：在IC电源引脚旁放置0.1μF陶瓷电容，电感布局远离敏感信号线
Q5：常见使用误区有哪些？
A：需特别注意：
1. 电容并联误区：多个电容并联时需考虑自谐振频率的叠加效应
2. 电感饱和风险：直流叠加交流时总电流不可超过饱和电流
3. 温度影响：铝电解电容每升温10℃寿命减半
4. 替代原则：高频电路不可用普通电感替代功率电感
维护建议：定期检测电容容量衰减（＞20%需更换），检查电感绕组是否氧化