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明辉峰尚 WL-绕线高频电感专题

Wire Wound Chip Inductor
 
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电感器并联电路

发布时间:2013-5-8 10:46:38  访问量:620  

Inductors in parallel.svg

如右图所示,n 电感器个并联在一起,类似前面所述方法,可以计算出其等效电感 L_{eq} 

\frac{1}{L_{eq}} =\frac{1}{L_1} +\frac{1}{L_2}+ \cdots +\frac{1}{L_n} 

由于电感器产生的磁场会与其邻近电感器的缠绕线圈发生耦合,很难避免紧邻的电感器彼此互相影响。物理量互感 M 能够给出对于这影响的衡量。上述方程描述 n 个电感器无互感并联的理想案例。

由电感分别为 L_1 L_2 ,互感为 M 的两个电感器构成的并联电路,其等效互感 L_{eq} 为:

  • 假设两个电感器分别产生的磁场或磁通量,其方向相同,则称为“并联互助”,以方程表示,
L_{eq}=\frac{L_1L_2-M^2}{L_1+L_2-2M} 
  • 假设两个电感器分别产生的磁场或磁通量,其方向相反,则称为“并联互消”,以方程表示,
L_{eq}=\frac{L_1L_2-M^2}{L_1+L_2+2M} 

对于具有三个或三个以上电感器的并联电路,必需考虑到每个电感器自己本身的自感和电感器与电感器之间的互感,这会使得计算更加复杂。



并联互助电路图。



并联互消电路图。

如右图所示,两个电感器并联互助在一起。将电源连接于这并联电路的两端。应用基尔霍夫电压定律,按照点规定,可以得到

-v+L_1\frac{\mathrm{d}i_1}{\mathrm{d}t}+M\frac{\mathrm{d}i_2}{\mathrm{d}t}=0 
-v+L_2\frac{\mathrm{d}i_2}{\mathrm{d}t}+M\frac{\mathrm{d}i_1}{\mathrm{d}t}=0 

其中,v 是电源两端的电压,i_1  i_2 分别是通过两个支路的电流。

所以,电流 i_1  i_2 之间的关系为

\frac{\mathrm{d}i_2}{\mathrm{d}t} =\frac{L_1-M}{L_2-M}\ \frac{\mathrm{d}i_1}{\mathrm{d}t}  

应用基尔霍夫电压定律,总电流 i 

i=i_1+i_2 

电流 i_1  i 之间的关系为

\frac{\mathrm{d}i_1}{\mathrm{d}t} =\frac{L_2-M}{L_1+L_2-2M}\ \frac{\mathrm{d}i}{\mathrm{d}t}  

电压 v 和电流 i 之间的关系为

v=\frac{L_1L_2-M^2}{L_1+L_2-2M}\ \frac{\mathrm{d}i}{\mathrm{d}t}  

所以,两个电感器并联互助的有效电感为

L_{eq}=\frac{L_1L_2-M^2}{L_1+L_2-2M} 

类似地,可以得到两个电感器并联互消的有效电感。

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