简 介: 对于很靠近的两个色环电感之间的互感进行实验测量。发现了大体他们之间的互感系数在0.3左右。但令人感到奇怪的是,无论两个色环电感相互的极性如何,互感总是正的。具体现象见博文内容,但其中的道理何在呢?
关键词
: 互感,色环电感,互感系数
在昨天的 色环电感外部磁场泄露[1] 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。在留言区中 佟超 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。
测试所使用的两个色环电感的参数,使用 NanoVNA[2] 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
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。
◎ 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
◎ 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
◎ 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
◎ 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
◎ 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
◎ 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
将上面的测量结果总结在下面的表格中。
串并联模式 | 电感(uH) | 电阻(Ω) | 品质因子Q |
---|---|---|---|
电感1 | 4158.6 | 213.16 | 18.39 |
电感2 | 4116.91 | 212.17 | 18.29 |
串联,不耦合 | 8479.51 | 648.05 | 12.33 |
串联,同相耦合 | 11069.55 | 804.99 | 12.96 |
串联,反向耦合 | 10501.16 | 579.53 | 17.08 |
并联,不耦合 | 2029.75 | 75.46 | 25.35 |
并联,同相耦合 | 1617.11 | 66.48 | 22.92 |
并联,反向耦合 | 1640.01 | 62.91 | 24.56 |
根据 有互感的电感的串并联[3] 考虑带有互感的电感串联,互感 ,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:
串并联模式 | 互感M(uH) | 互感系数 |
---|---|---|
串联,不耦合 | 102 | 0.025 |
串联,同相耦合 | 1397.02 | 0.3376 |
串联,反向耦合 | 1112.82 | 0.2689 |
并联,不耦合 | 148.45 | 0.0359 |
并联,同相耦合 | 1287.13 | 0.311 |
并联,反向耦合 | 1234.52 | 0.2984 |
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。
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。
。
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呢?
色环电感外部磁场泄露: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116858591
[2]NanoVNA: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116295857
[3]有互感的电感的串并联: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113498649
公众号留言
卓大大 ,信标比赛场地阳光会大概什么样子呀? 像第一种或第二种?
回复:
比赛现场这两种情况都有可能的。不过按照往届比赛现场来看,大部分情况还都比较不错,都想第二种情况。也有的赛区的环境相第一种情况,甚至更甚,比如在第14届华南赛区比赛,湖南大学的比赛场地,阳光是可以直接照射在场地内的。
卓大大,熬夜调车人独有的美景,给您乐呵乐呵。
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美哉!