电子电路模电数电计算器
Calculate Inductance of Electrode or Straight Wire
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直导线与电极引线电感计算器
任何一段导线都是电感，长度每增加一倍电感大约翻倍，而线径只有对数级影响。开关电源的走线、元件引脚、示波器地线夹都会引入几十到几百 nH 的寄生电感，这是高频振铃和尖峰的常见根源。
使用方法
- 填入导线长度与线径
- 读取自感值与不同频率下的感抗
- 对照上升沿时间判断是否需要缩短走线
计算公式
| 直导线自感 | L(nH) ≈ 2ℓ · [ln(2ℓ/r) − 0.75] ℓ、r 单位 cm，低频近似 |
|---|---|
| 感抗 | XL = 2π · f · L 100 MHz 下 10 nH 已有 6.3 Ω |
| 电压尖峰 | V = L · di/dt 开关电流变化率越大，尖峰越高 |
计算示例
一段 5 cm 长、半径 0.25 mm 的导线
- ln(2×5/0.025) = ln(400) ≈ 5.99
- L ≈ 2×5 × (5.99 − 0.75) ≈ 52 nH
- 100 MHz 时 XL = 2π × 1e8 × 52e-9 ≈ 33 Ω
结果：约 52 nH，高频下已不可忽略
要点与常见误区
- 缩短长度是最有效的降感手段，加粗线径的效果远不如缩短。
- 开关电源的功率回路面积要最小，回路电感比单根走线电感更关键。
- 示波器地线夹本身有几十 nH，测高频纹波必须用弹簧地针。
常见问题
- 为什么线径加粗电感降得不多？
- 公式中线径只出现在对数项里，半径增大 10 倍电感才降约 30%，而长度是线性影响。
- PCB 走线电感怎么估？
- 按 1 mm 约 1 nH 粗估（线宽 0.3 mm 左右），实际值随线宽和参考平面距离变化。
- 寄生电感会带来什么问题？
- 最典型的是开关瞬间的电压尖峰和地弹，可能击穿器件或造成误触发。
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