电感串联

电感器是无源元件,其用于电子电路,用于以磁通量或简单的磁场的形式暂时存储电能。电感是任何线圈的性质,当电流通过时,可以设置磁通量。

任何具有电感特性的器件都可以称为电感器。通常电感器以线圈的形式建立,用铜材料围绕磁性(铁)或非磁性介质(如空气)的核心。

根据电路要求的性能,电感可以串联或并联。这些组合用于设计更复杂的网络。电路的总电感量取决于电感的连接方式,可以是串联的,也可以是并联的。

另外,电感器连接的方式使得一个电感对其他电感没有影响,与电感器之间的磁耦合的效果相比,总电感也变化。

因此,电感器基于其互感或串联或并联组合的互感或磁耦合来布置。

电感串联连接

假设连接在电路中的电感器在它们之间没有任何耦合。这意味着从一个电感器与另一个电感器中没有通量线,因此线圈之间不会存在相互通量。

两个或多个电感的端到端连接称为“电感串联”。在这种连接中,感应器串联在一起,因此感应器的有效匝数增加。电感的串联连接如下图所示

电感串联连接

串联连接电感器的电感计算为每个线圈的各个电感的总和,因为通过每个线圈的电流改变是相同的。

这种串联连接类似于电阻串联,除了电阻被电感取代。如果电流I在串联连接中流过,线圈为L1、L2等,则串联电感中的共同电流由

一世全部的= I.L1= I.L2= I.L3。。。= I.N

如果在该串联连接中的每个线圈上的单个电压下降是VL1,VL2,V¬L3等,则两个端子VT之间的总电压降由

V.全部的= VL1+ V.L2+ V.L3......+ V.N

我们知道电压降可以用自感系数L表示,这意味着

v = l di / dt。

这也可以写成

LT di/dt = L1 di/dt + L2 di/dt + L3 di/dt +…+ Ln di / dt

因此总电感为

L.全部的L =1+ L2+ L3.+……+ LN

这意味着串联连接的总电感是所有电感的单个电感的和。在这种串联结构中,当线圈之间没有互感影响时,上式是正确的。

电感器的互感会使串联电感器的总电感值发生变化。

假设有两个电感器与交流电压源串联在一起,交流电压源可以在电路中产生如图所示的变化电流。

如果电路中没有相互电感,则提供总电感

L.T.L =1+ L2

重要的是要记住,在电感串联排列中,总电感总是大于最大电感。

序列示例中的电感器

ex 1:如果电路有3个电感器60亨利,30个亨利和20个亨利串联连接,那么该系列的总电感将是多少?

Sol:我们知道级数L的总电感公式全部的L =1+ L2+ L3.+……+ LN

鉴于L.1= 60亨利

L.1= 30亨利

L.1= 20亨利

总电感,L全部的= 60 + 30 + 20 = 110亨利。

相互连接的电感串联

现在考虑电感的连接使一个线圈的磁场影响另一个线圈。当两个或多个电感串联时,其中一个电感的电感量会受到另一个线圈产生的磁场的影响。

这称为互感,线圈被称为“相互连接的电感器”。该互感可以增加或减小串联电路的总电感。

影响串联电感互感的因素是线圈之间的距离和它们的方向。

相互连接的电感可以耦合成两种类型

1)累积耦合或系列辅助

2)差分耦合或串联对立

串联的累积耦合电感

如果电感器产生的磁通量与通过它们的电流方向相同,那么线圈就称为“累积耦合”。

在这个串联辅助或累积耦合电路中,电流在任何时刻进入或离开线圈的两端都是方向相同的。

下图显示了串联辅助排列的两个电感的连接。

累积耦合电感器串联

如果我们在相同方向上通过累积耦合线圈(节点A&D)之间的电流,则每个单独线圈的电压降会影响系列的总电感。

让线圈1的自感是l1,线圈2的自感为L2并且互感是线圈1和线圈2之间的m。

线圈1中的自感电动势为

e1 = - l1DI / DT.

由于线圈-2中电流的变化,线圈1中的相互诱导的EMF是

eM1 = - M di/ dt

类似地,线圈2中的自诱导EMF是

e2 = - l2DI / DT.

由于线圈1中电流的变化,线圈-2中的相互诱导的EMF是

eM2 = - M di/ dt

因此,给出了串联辅助电路中的总诱导的EMF

e = - l1di / dt-l2di / dt-2m di / dt

= - (l1+ L2+ 2m)di / dt

如果L.T.是不是电路的总电感,总感应电动势就等于

e = - lT.DI / DT.

在上面的等式中取代,我们得到

- L.T.di/ dt = - (L1+ L2+ 2m)di / dt

因此,L.T.=(L.1+ L2+ 2米)

串联中累积耦合电感的例子

例如:如果两个电感线圈70 MH和30 MH串联连接,则找到串联电感的总累积电感。考虑两个线圈的组合的互感为40mH。

溶胶:

鉴于那个,l1= 70 MH.

L.2= 30 MH.

m = 40 mh

应用累积电感器的公式,LT = L1 + L2 + 2M

L.T.= 70 + 30 + 2 (40)

= 100 + 80

= 180 mH

因此线圈的累积电感为180毫升亨利。

型晶体耦合电感器

如果电感产生的磁通量是相反的方向,那么线圈被称为“差分耦合”。

在该差分耦合或串联对比连接中,电流在任何时间瞬间进入或离开线圈的端子呈相反方向。

下图显示了两种串联反对安排的电感器的连接。

串联的差动耦合电感

在差耦合线圈中,磁通磁场可以在相同的方向或相反方向上产生。让线圈的自感是L1和L2,并且互感是M.

这里,互感将辅助电路配置引起的每个线圈自感。
因此,给出了串联相对电路中的总诱导的EMF

e = - l1di / dt-l2di/ dt + 2M di/ dt

= - (l1+ L22M) di/ dt

如果L.T.是不是电路的总电感,总感应电动势就等于

e = - lT.DI / DT.

在上面的等式中取代,我们得到

- L.T.di/ dt = - (L1+ L22M) di/ dt

因此,L.T.=(L.1+ L2- 2米)

串联中差分耦合电感的例子

例如:如果两个电感量为70 mH和30 mH的线圈串联,则求串联电感的总差动电感量。考虑两个线圈的组合的互感为40mH。

溶胶:

鉴于那个,l1= 70 MH.

L.2= 30 MH.

m = 40 mh

施加差分连接电感器的公式,LT = L1 + L2 - 2M

L.T.= 70 + 30 - 2(40)

= 100 - 80

= 20 MH.

因此,线圈的差动电感是20毫升亨利。

概括

  • 电感器是一种无源元件,用于电子电路中存储能量作为磁通量。电感用亨利来测量。
  • 电流电流流动的实际功率的耗散量称为“电感抗抵抗”。它是以欧姆测量的。XL.= 2f L
  • 自感是电路或环路的属性,其中其自身的磁场反对电流的任何变化
  • 互感是指当一个电感器中的电流发生变化时,一个电感器在其附近的另一个电感器中产生电动势的能力。
  • 两个或多个电感的端到端连接称为“电感串联”。系列总电感的公式是lT.L =1+ L2
  • 串联连接电感的总电感始终大于该系列中的最大电感。
  • 如果电感器产生的磁通量与通过它们的电流方向相同,那么线圈就称为“累积耦合”。L.T.L =1+ L2+ 2米
  • 如果电感产生的磁通量是相反的方向,那么线圈被称为“差分耦合”。L.T.L =1+ L2- 2米

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