十种电感线圈的电感量的计算.pdf

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1、十种电感线圈的电感量的计算在开关电源电路设计或电路试验过程中，经常要对线圈或导线的电感以及线圈的匝数进行计算，以便对电路参数进行调整和改进。下面仅列出多种线圈电感量的计算方法以供参考，其推导过程这里不准备详细介绍。在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：μ=μrμ0，其中相对导磁率μr是一个没有单位的系数，μ0真空导磁率的单位为H/m。几种典型电感1、圆截面直导线的电感其中：L：圆截面直导线的电感[H]l：导线长度[m]r：导线半径[m]-7μ0：真空导磁率，μ0=4πx10[H/m]【说明】这是在l

2、>>r的条件下的计算公式。当圆截面直导线的外部有磁珠时，简称磁珠，磁珠的电感是圆截面直导线的电感的μr倍，μr是磁芯的相对导磁率，μr=μ/μ0，μ为磁芯的导磁率，也称绝对导磁率，μr是一个无单位的常数，它很容易通过实际测量来求得。2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：其中：L：同轴电缆的电感[H]l：同轴电缆线的长度[m]r1：同轴电缆内导体外径[m]r2：同轴电缆外导体内径[m]-7μ0：真空导磁率，μ0=4π*10[H/m]【说明】该公式忽略同轴电缆外导体的厚度。3、双线制传输线的电感其中：L：输电线的电感[H]l：输电线的长度

3、[m]D：输电线间的距离[m]r：输电线的半径[m]-7μ0：真空导磁率，μ0=4π*10[H/m]【说明】该公式的应用条件是：l>>D，D>>r。4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示，其互感为：其中：M：输电线的互感[H]l：输电线的长度[m]D：输电线间的距离[m]r：输电线的半径[m]-7μ0：真空导磁率，μ0=4π*10[H/m]【说明】该公式的应用条件是：l>>D，D>>r。5、圆环的电感其中：L：圆环的电感[H]R：圆环的半径[m]r：圆环截面的半径[m]-7μ0：真空导磁率，μ0=4π*10[H/m]【说明】该公式的应用条

4、件是：R>>r。6、矩型线圈的电感矩形线圈如图2-36所示，其电感为：7、螺旋线圈的电感其中：L：螺旋线圈的电感[H]l：螺旋线圈的长度[m]N：线圈的匝数2S：螺旋线圈的截面积[m]μ：螺旋线圈内部磁芯的导磁率[H/m]k：长冈系数(由2R/l决定，表2-1)【说明】上式用来计算空心线圈的电感，μ=μ0，计算结果比较准确。当线圈内部有磁芯时，磁芯的导磁率最好选用相对导磁率μr，μr=μ/μ0，μ为磁芯的导磁率，即：有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的μr倍，μr可通过实际测量来决定，只需把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行对比测试，即可求得μr。但由于磁芯的导

5、磁率会随电流变化而变化，所以很难决定其准确值。这个公式是从单层线圈推导出来的，但对多层线圈也可以近似地适用。8、多层绕组线圈的电感其中：L：多层绕组线圈的电感[H]R：线圈的平均半径[m]l：线圈的总长度[m]N：线圈的总匝数t：线圈的厚度[m]k：长冈系数(由2R/l决定，见表2-1)c：由l/t决定的系数(见表2-2)【说明】上式是用来计算多层线圈绕组、截面为圆形的空心线圈的电感计算公式。长冈系数k可查阅表2-1，系数c可查阅表2-2。当线圈内部有磁芯时，有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的μr倍，μr是磁芯的相对导磁率。相对导磁率的测试方法很简单，只需

6、把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行测试，通过对比即可求出相对导磁率的大小。9、变压器线圈的电感变压器线圈如图2-39所示，其电感为：L=μN*NS/l(2-108)其中：L：变压器线圈的电感[H]l：变压器铁芯磁回路的平均长度[m]N：线圈的匝数2]S：变压器铁芯磁回路的截面积[mμ：变压器铁芯的导磁率[H/m]【说明】上式是用来计算变压器线圈电感的计算公式。由于变压器铁芯的磁回路基本是封闭的，变压器铁芯的平均导磁率相对来说比较大。铁芯的导磁率一般在产品技术手册中都会给出，但由于大多数开关电源变压器的铁芯都留有气隙，留有气隙的磁回路会出现磁场强度以及磁感应

7、强度分布不均匀，因此，(2-108)式中的导磁率只能使用平均导磁率，技术手册中的数据不能直接使用。在这种情况下，最好的方法是先制作一个简单样品，例如，在某个选好的变压器铁芯的骨架上绕一个简单线圈(比如匝数为10)，然后对线圈的电感量进行测试，或者找一个已知线圈匝数与电感量的样品作为参考。知道了线圈样品的电感量后，只需把已知参数代入(2-108)或(2-94)式，即可求出其它未知参数，然后把所有已知参数定义为一个常数k;最后电感的计算公司就可以简化为：L=kN2，这样，电感量的计算就变得非常简单。10、两个线圈的互感两线圈的连接方法如图2-40所示。其中图

8、2-40-a和图2-40-b分别为正、反向串联;图2-40-c和图2-40-d分