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陶显芳开关电源原理与设计系列连载七十

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线圈电感量的计算

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。

2-1-1-17-1.几种典型电感

1、圆截面直导线的电感


图2-32

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]

μ0 :真空导磁率,μ0=4π10-7 [H/m]

【说明】 这是在 l>> 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]

μ0:真空导磁率,μ0=4π10-7 [H/m]

【说明】 该公式忽略同轴电缆外导体的厚度。

[p]

3、双线制传输线的电感


图2-34

其中:

L:输电线的电感 [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]

μ0:真空导磁率,μ0=4π10-7 [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]

μ0:真空导磁率,μ0=4π10-7 [H/m]

【说明】 该公式的应用条件是: >> 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]

μ0:真空导磁率,μ0=4π10-7 [H/m]

【说明】 该公式的应用条件是:R >> r 。

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