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1 并联色环电感
在昨天的色环电感外部磁场泄露 测试中,初步探讨了使用色环电感作为天线放大器扼流圈负载的情况下,如何避免由于漏感引起的放大器磁耦合自激振荡的情况。给出了一个非常有趣的建议:那就是利用两个色环电感局部电气串联在一起,但结构上并联在一起,并且极性相反,如此构成一个局部准磁环的结构,可以大大减少外漏的磁场量,同时在一定程度上也提高了电感的电感量。下面通过具体测量来检验这种连接方式对于两个电感最终的电感量、漏磁场的影响。 ▲ 参与实验的两个色环电感 测试所使用的两个色环电感的参数,使用 NanoVNA 测量电感在150kHz下的参数: 电感1的参数(@150kHz): 电感(uH):4158.6 *串联**电阻(Ω):213.16 品质因子Q:18.39 电感2的参数(@150kHz): 电感(uH):4116.91 串联电阻(Ω):212.17 品质因子Q:18.29 1.电感串联 将两个电感进行串联,在空间上它们可以呈现不耦合(相距很远),并行放在一起同相耦合和反向耦合。 (1)不耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):8479.51 `串联电阻(Ω) :648.05品质因子Q``:12.33 ▲ 两个电感不耦合 (2)同相耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):11069.5 串联电阻(Ω):804.99 品质因子Q:12.96 ▲ 两个电感串联同相耦合 (3)反向耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):10501.16 串联电阻(Ω):579.53 品质因子Q:17.08 ▲ 两个电感串联,反向耦合 2.电感并联 (1)不耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):2029.75 串联电阻(Ω):75.46 品质因子Q:25.35 ▲ 两个电感并联不耦合 (2)同相耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):1617.11 `串联电阻(Ω) :66.48品质因子Q``:22.92 ▲ 两个电感并联,同相耦合 (3)反向耦合 串联电感的参数(@150kHz): 电感(uH):1640.01 串联电阻(Ω):62.91 品质因子Q:24.56 ▲ 两个电感并联,反向耦合 3.结果总结 (1)电感测量表格 将上面的测量结果总结在下面的表格中。 (2)测量互感 根据有互感的电感的串并联 考虑带有互感的电感 L 1 , L 2 L_1 ,L_2 L1,L2串联,互感 M M M,串联的电感为: 串联的电感为: 那么上面的测量结果来看,当两个电感靠在一起的时候,无论是他们的极性是相同,还是相反,所获得串联电感都是增加的。同样,对于并联,并联在一起,如果耦合在一起对应的电感也是降低了。因此,这里其中相互耦合M都是大于零的。 根据上面的测量值,可以测量在不同耦合下对应的两个电感之间的互感。串联互感计算公式: 并联互感计算公式: [tr]串并联模式互感M(uH)互感系数[/tr]串联,不耦合1020.025 可以看到放在一起的两个色环电感,他们之间的互感总是大于零的。这一点是很奇怪的。他们之间的互感系数大体在0.3左右。 ※ 总结讨论 ※ 通过实验验证了原来一直想知道的,当两个色环电感靠近在一起他们之间的互感大体为0.3左右。令人想不到的是, 无论两个电感的方向如何,他们之间的互感总是正的,而且大体在0.3左右。 。 ▲ 靠近的两个电感之间的磁场 关于为什两个靠近的工字型的电感之间的互感总是正的?这一点还有点进一步的理解、探讨。谁能告诉我其中的道理? 这个现象后来在 测试进口原装磁屏蔽电感 10MH的漏感以及在再生高频放大检波电路中的应用 中也观察到了。 ▓ 补充说明1: 在公众号 TSINGHUAZHUOQING 推文留言提问也非常值得注意和讨论: 难道每个色环电感内部结构是对称的?为什么串联的电阻不等于电阻之和? 回复: 1. 你提到的的确是一个很有趣的问题。2.对此可能的解释就是上面的测试都是在150kHz下测试的等效电阻,而不是静态测试的电阻; 3.在两个色环电感相互之间后耦合的时候,变化的磁场会影响电感内部线圈电流流动的变化,比如集肤效应的变化,从而影响对应的电阻;4.真实原因有待验证。 ▓ 补充说明2: 在近朱者赤,近墨者还是赤验证了关于小型色环电感相互靠近时,串联电感与互感之间的影响。 |
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