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PCB设计EMF管理
PCB设计您可能已经很熟悉电感器的工作原理。通常由多个线圈匝数表示的电感器在电流流过时会产生磁通量。
有趣的是，当电流被切断或减小时，磁通量会发生什么。磁通量没有消失，而是试图通过感应一个与变化相反的电流来抵抗变化。
换句话说，如果电流减小，则磁通量将沿相反的方向产生电流，当流过电感器的电流增大时，则相反。
伦兹定律定义了自感原理，该定律指出，在变化的磁场中感应产生的电流始终会与变化的原因相反。磁通量的相反变化通常由感应EMF电压表示，其公式如下：
V L = -L（di / dt）
它的特征是负号，这意味着感应电流的相反性质。
自感不应与互感混淆。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，由电感器产生的磁通量耦合到相邻的电感器中。这导致第二电感器感应与变化相反的磁通量。在第二个电感器上会形成相反的电压，这将导致电流相应地流动。
这听起来很熟悉吗？
互感使变压器，电动机和发电机成为可能。电磁能量的传输取决于匝数，距离和连接两个电感器的磁芯。
互感虽然有用，但也很麻烦。您必须意识到PCB走线也具有一定的电感量。当高速开关信号流过一个时，EMF会耦合到相邻信号中，并成为电磁干扰（EMI）的原因。
电子设计中的自感
自感有助于阻止高频噪声。
像互感一样，自感可以成为电子设计的朋友或敌人。请记住，自感也称为反电动势。如果使用机械继电器进行设计，则释放继电器时应注意反电动势。
当线圈突然退磁时，反电动势会产生反方向的电压，这可能会损坏继电器的驱动器。在这种情况下，您将需要一个反激二极管来安全地消除反向电压的累积。
在直流电路中，电感的行为类似于普通导体。但是，当交流电流通过时，其阻抗会增加。电感器的这种特性是自感的结果。可以建设性地使用它。例如，作为低通滤波器的扼流圈可阻止高频噪声通过。
但是，当使用高速信号时，PCB设计走线中的自感会成为一个问题。它会衰减高速信号，尤其是在GHz范围内，这可能会对电路的正常运行造成问题。