為什麼 LCR 錶量測電感時會出現負值？認識電感的自諧振頻率

用 LCR 錶量測一顆電感，結果顯示負值的感值——千萬別急著退貨，這很可能是測量原理與電感本身特性造成的正常現象。

罪魁禍首：匝間寄生電容

任何線圈繞組之間都存在匝間電容（winding capacitance, C_w」），這個電容是「無意中生成」的，來自於相鄰漆包線之間的電場耦合。通常只有 1pF~50pF，但足以在特定頻率產生劇烈的電性變化。

匝間電容與電感本身形成一個 LC 並聯電路，產生自諧振頻率（Self-Resonant Frequency, SRF）：

f_sr = 1 / (2π√(L × C_w))

為什麼超過 SRF 後量到的是「負值」？

在 SRF 以下時，電感的阻抗是 Z = jωL（相位 +90°），電感呈現感性。在 SRF 以上時，電容性佔據主導，阻抗變成 Z = 1/(jωC)（相位 -90°），LCR 錶這時在「以為它在量電感」的假設下，計算出負的感值——因為它仍用 jωL 公式反推 L，但量到的相位已經是容性了。

量測時的正確做法

使用 LCR 錶時：

• 確保量測頻率 ≪ SRF（通常取 SRF 的 1/10 以下）
• 參考廠商提供的 SRF 規格（如 TDK NLF 系列 10μH 電感的 SRF 約 25MHz）
• 若需要量測高感值電感，選用低頻量測模式（通常 100Hz 或 120Hz）

一個實例

一顆 10μH 繞線功率電感，假設匝間電容 C_w = 10pF：

f_sr = 1 / (2π√(10×10⁻⁶ × 10×10⁻¹²)) ≈ 16MHz

這意味著在 16MHz 時，電感會發生自諧振。如果用 1MHz 量測（遠低於 SRF），量到的感值會接近真實的 10μH；如果用 20MHz 量測，則會得到負值。