我们在高中物理课上都学过电感的概念：当螺线管中的电流变化时，会产生感应电压。电感器在滤波器中的核心作用，是提供一条串联的高阻抗路径（如图1所示）。其阻抗随频率升高而增大，计算公式为：

其中，XL为阻抗，L为电感值，f为频率。

二、电感器的能量存储原理

电感是储能元件，存储能量公式为：

常见误区：很多人以为能量存储在导线中，实际上能量主要存在于电感周围的空气中！公式只是简化模型，真实情况是能量存储在磁场中，而磁场遍布空间。对比有/无气隙的电感储能能力即可验证。理解这一点对分析电感耦合和旁路问题至关重要（后续会详述）。

三、REO边缘绕线电感器

四、电感器的基本模型

电感器的基础SPICE模型如图3所示（注意：这里"电感器"指的是整个电路，而非课本上简单的电感符号！因为符号无法体现实际物理结构对电磁场的影响）。

模型组成图3左侧：

• L1：电感值（如33μH）

• C1：匝间寄生电容（如500pF）

• R1：绕组电阻（铜损，100mΩ）

• R2：漏电电阻（1kΩ，天然阻尼，防止仿真不稳定）

关键特性：

1. 简化模型的局限性：无法表征趋肤效应、邻近效应和磁饱和，但在kHz-MHz频段（电源/电子工程常用范围）已足够用于滤波器设计。

2. 自谐振频率：

• 低于fres时呈电感性

• 高于fres时变容性（滤波失效！）

工程师须知：SPICE模型中必须包含漏电电阻R2，否则仿真可能无法收敛！

四、阻抗曲线与失效分析

1. 高频问题：寄生电容主导后，集肤效应和邻近效应会增加损耗，降低滤波效果。

2. 磁芯饱和：电流超限时，电感值骤降，滤波能力崩溃。

3. 近场耦合：周围电磁干扰会削弱电感性能（下章详解）

工程师注意：设计时需避开自谐振点，并严格限制工作电流！