耦合电感的等效电路
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6.5.2 耦合电感的等效电路 1. 耦合电感的去耦等效电路 (1)串联电路去耦图6-41(a )和图6-42(a )即为耦合电感的串联电路。
图6-41(a )中1L 和2L 的异名端联接在一起,该联接方式称为同向串联(顺接);图6-42(a )中1L 和2L 的同名端连接在一起,该连接方式称为反向串联(反接)。
1+-2uM L +ML +1+-2u(a ) (b )ML L 2++i-+u(c )图6-41 串联耦合电路的去耦顺接时,支路的电压电流关系为dtdiM L L dt di M L dt di M L dtdi M dt di L dt di M dt di L u )2()()()()(212121++=+++=+++=根据等效变换的概念,该顺接耦合电感可用一个)(1M L +的电感和一个)(2M L +的电感相串联的电路等效替代,或用一个)2(21M L L ++的电感等效替代。
如图6-41(b )所示。
反接时,支路的电压电流关系为dtdiM L L dt di M L dt di M L dtdi M dt di L dt di M dt di L u )2()()()()(212121-+=-+-=-+-=根据等效变换的定义,该反接耦合电感可用一个)(1M L -的电感和一个)(2M L -的电感相串联的电路等效替代,或用一个)2(21M L L -+的电感等效替代。
如图6-42(b )所示。
1+-2uM L -iML -1+-2u(a ) (b )M L L 2-+i-+u(c )图6-42 串联耦合电路的去耦(2)T 型电路去耦图6-43(a )和图6-44(a )即为耦合电感的T 型连接电路,其中图6-43(a )中耦合电感的联接形式称为同侧联接,图6-44(a )的联接形式称为异侧联接。
T 型电路的等效去耦网络分别如图6-43(b )和图6-44(b )所示(证明从略)。
耦合电感并联等效电感公式推导
在电路中,电感是一种用来存储电能的元件,而耦合电感则是指两个或多个电感之间存在一定的磁耦合关系。
当两个电感之间存在磁耦合时,它们的等效电感将会发生变化。
本文将介绍耦合电感并联时的等效电感公式推导过程。
假设有两个耦合电感L1和L2,它们之间存在一定的磁耦合。
当这两个耦合电感并联在一起时,它们的等效电感记为Leq。
根据电路理论,耦合电感并联时的等效电感可以通过以下公式进行推导:
1. 首先,我们可以利用电感的互感系数M来描述两个电感之间的磁耦合关系。
互感系数M的取值范围在0到1之间,当M等于1时,表示两个电感之间完全磁耦合,而当M等于0时,表示两个电感之间没有磁耦合。
2. 根据耦合电感的定义,我们可以得到Leq与L1和L2之间的关系:Leq = L1 + L2 + 2M√(L1L2)。
这个公式表示了当两个耦合电感并联时,它们的等效电感与它们本身的电感值以及互感系数之间的关系。
3. 通过上述公式,我们可以看到,耦合电感并联时的等效电感不仅与两个电感的电感值有关,还与它们之间的磁耦合程度有关。
当M 接近1时,Leq的值将会显著大于L1和L2之和,这是因为磁耦合会增加电感的存储能量。
耦合电感并联时的等效电感公式可以通过电感的互感系数M来描述两个电感之间的磁耦合关系。
通过合理选择互感系数M的取值,我们可以控制并联电路的等效电感值,从而满足电路设计的需求。
通过深入理解耦合电感并联的等效电感公式推导过程,我们可以更好地应用这一原理于实际电路设计中,提高电路性能和稳定性。
端联接在一起,该联接方式称为同向串联(顺接);图6-42( a )中L 1和L 2的同名端连接在l_2 M :u'u 2—(b )L 1 ■ L2 - 2M_____ ■■- __________________________4 U -(c) 图6-41 串联耦合电路的去耦顺接时,支路的电压电流关系为uM 色)(L 2d M di ) dt dt dt dt-J: -J: -J:= (L j M )匕(L 2 M )2 = (L 1L 2 2M )d -dt dtdt根据等效变换的概念,该顺接耦合电感可用一个(L j • M )的电感和一个 (L 2M )的电感相串联的电路等效替代,或用一个(J • L 2• 2M )的电感等效替代。
如图6-41 ( b )所示。
反接时,支路的电压电流关系为八 di R” didi di u =馆 M ) (L 2M ) dt dtdtdt-J:-J:-J:=(L i - M )—— (L 2- M )——=(L iL 2- 2M )—dt dtdtdi根据等效变换的定义, 该反接耦合电感可用一个(L r -M )的电感和一个 (L 2- M )的电感相串联的电路等效替代, 或用一个 (J • L 2-2M )的电感等效替代。
如图6-42 ( b )所示。
6.5.2耦合电感的等效电路 1.耦合电感的去耦等效电路 (1)串联电路去耦图6-41 (a )和图6-42( a )即为耦合电感的串联电路。
图6-41 (a )中J 和L 2的异名起,该连接方式称为反向串联(反接)(a )l_1 ::;U 1+u. M ,L1 一、L2比 _ - u2-L2「MU2 -M亠U1(a)(c )图6-42 串联耦合电路的去耦(2) T 型电路去耦图6-43 ( a )和图6-44 (a )即为耦合电感的T 型连接电路,其中图 6-43 ( a )中耦合电感的联接形式称为同侧联接,图6-44 (a )的联接形式称为异侧联接。
耦合电感电路的等效6种模型
耦合电感电路的等效模型有以下6种:
1. 互感耦合模型:将耦合电感电路分解为两个互感元件(互感电感),通过互感系数来描述电感之间的耦合程度。
2. 理想变压器模型:将耦合电感电路看作是一个理想变压器,将互感耦合转化为变压器变比。
3. T模型:将耦合电感电路通过一根传输线分为两段,在传输线的中心位置连接一个串联电感,表示耦合电感。
4. π模型:将耦合电感电路通过一根传输线分为两段,在传输线的中心位置连接一个并联电感,表示耦合电感。
5. 串联模型:将耦合电感电路看作是一个串联电感,将多个电感元件串联连接。
6. 并联模型:将耦合电感电路看作是一个并联电感,将多个电感元件并联连接。
以上是耦合电感电路的常见等效模型,根据具体情况选择适合的模型进行分析和计算。
记得具体情况具体分析,如果需要更详细的解答,可以提供具体的电路图等信息。
耦合电感的等效电路
耦合电感通常用于电子电路中的方式是将两个电感互相连接在一起,以达到某种特定
的电磁共振的效果。
可以将两个电感的线圈安置在同一轴向,这时谐振点的频率相对较低,也可以将两个电感的线圈安置在互相垂直的两个面上,这时谐振点的频率相对较高。
耦合电感与普通电感的不同之处在于,耦合电感可以看做是两个独立的电感的复合体,其等效电路可以用两个独立的电感和一个耦合系数来描述。
如果耦合系数为零,那么就相
当于两个电感独立起作用。
如果耦合系数为1,那么两个电感就完全耦合在一起。
在实际
应用中,耦合系数通常介于0和1之间。
下面是一个简单的电路图,它展示了一个由两个耦合电感组成的电路。

这个电路包含两个电感L1和L2,它们通过一个互感器M1连接在一起。
该互感器可以理解为是一种特殊的变压器,它将来自信号源的电流分成两部分,分别流过L1和L2,并
给它们带来一个附加的磁耦合效应。
根据基尔霍夫定律和欧姆定律,可以得到下面的等效电路:
其中,L1和L2分别表示电感L1和L2的自感,M表示它们的磁耦合系数。
对于互感器M1,理论上可以用变压器的数学模型进行计算,但在实际应用中,一般使用一组简单的参
数来描述其特性,比如M1的参数可以表示为M1=k√L1L2,其中k为磁耦合系数,√L1L2
为它们的几何平均值。
通过等效电路,我们可以计算出这个电路的整体阻抗和传输特性。
下面是一些基本的
计算公式:
总自感:L= L1+ L2+2M
谐振频率:f0= 1/2π√LC
品质因数 Q:Q= R/ωL
在通信电路中,耦合电感通常用来实现滤波和共振器的功能,比如说,可以通过一组
耦合电感来构成一个调制器。
这种方法可以将两个频率相差较大的信号合成到一个相对较
低的频率带宽内,从而实现调制操作。
类似地,在雷达和无线电设备中,耦合电感也可以
提供必要的信号处理和调谐功能。