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耦合电感去耦(耦合电感去耦方法)

来源:www.haichao.net  时间:2023-02-02 03:58   点击:104  编辑:admin   手机版

1. 耦合电感去耦方法

电感耦合原理:

就是变压器藕合!在同芯或不同芯但顺向靠近的两个以上电感线圈中!,任一线圈中通入交变电流后所产生的交变磁场磁力线会通过或散射切割另外的线圈而产生电磁感应交变电流!这种现象就是互感!由此原理构成的电力或信号传递称为电感藕合。

2. 电感去耦合的方法

  电感的代换原则  

1、电感线圈必须原值代换(匝数相等,大小相同)。  

2、贴片电感只须大小相同即可,还可用0欧电阻或导线代换。  电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。电感器又称扼流器、电抗器、动态电抗器。  电感器分为自感器与互感器。  自感器  当线圈中有电流通过时候,线圈的周围就会产生磁场。当线圈中电流发生变化时,其周围的磁场也产生相应的变化,此变化的磁场可使线圈自身产生感应电动势(感生电动势)(电动势用以表示有源元件理想电源的端电压),这就是自感。  用导线绕制而成,具有一定匝数,能产生一定自感量或互感量的电子元件,常称为电感线圈。为增大电感值,提高品质因数,缩小体积,常加入铁磁物质制成的铁芯或磁芯。电感器的基本参数有电感量、品质因数、固有电容量、稳定性、通过的电流和使用频率等。由单一线圈组成的电感器称为自感器,它的自感量又称为自感系数。  互感器  两个电感线圈相互靠近时,一个电感线圈的磁场变化将影响另一个电感线圈,这种影响就是互感。互感的大小取决于电感线圈的自感与两个电感线圈耦合的程度,利用此原理制成的元件叫做互感器。

3. 耦合电感去耦合

两个电感相互并联耦合时,如果同名端相同,每个电感分别减掉互感,然后串联一个正的互感值。

相反,两个电感相互并联耦合时,如果同名端相反,则每个电感分别加上互感,然后串联一个负的互感值。利用这种变换,可以将耦合的互感值解耦,实现电路的简化。上述等效的证明过程,可以参见相关书籍介绍。比如上述: 4H和6H同名端反向并联,互感为3H。则,可以等效成4H+3H=7H,6H+3H=9H两个电感并联,再串联一个 -3H的电感。同样,右边电路的上半部分,去耦为:部分5H-4H=1H,6H-4H=2H两个电感并联,再串联一个4H电感。右边电路的下半部分,去耦为:部分2H-1H=3H,3H+1H=4H两个电感并联,再串联一个 -1H电感。中间的4H和-1H电感串联后,得到3H电感,其余不变,从而实现耦合电感电路的解耦。

4. 电感耦合为什么去耦

1)旁路

  旁路电容是为本地器件提供能量的储能器件,它能使稳压器的输出均匀化,降低负载需求。 就像小型可充电电池一样,旁路电容能够被充电,并向器件进行放电。 为尽量减少阻抗,旁路电容要尽量靠近负载器件的供电电源管脚和地管脚。 这能够很好地防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声。地电位是地连接处在通过大电流毛刺时的电压降。  

 2)耦合

   从电路来说, 总是可以区分为驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大, 驱动电路要把电容充电、放电, 才能完成信号的跳变,在上升沿比较陡峭的时候, 电流比较大, 这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流,由于电路中的电感,电阻(特别是芯片管脚上的电感,会产生反弹),这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”。

3)去耦

去耦,又称解耦。去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰。   将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去耦合的,只是旁路电容一般是指高频旁路,也就是给高频的开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容一般比较小,根据谐振频率一般取0.1μF、0.01μF 等;而去耦合电容的容量一般较大,可能是10μF 或者更大,依据电路中分布参数、以及驱动电流的变化大小来确定。旁路是把输入信号中的干扰作为滤除对象,而去耦是把输出信号的干扰作为滤除对象,防止干扰信号返回电源。这应该是他们的本质区别。

  4)滤波

  从理论上(即假设电容为纯电容)说,电容越大,阻抗越小,通过的频率也越高。但实际上超过1μF 的电容大多为电解电容,有很大的电感成份,所以频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一个电容量较大电解电容并联了一个小电容,这时大电容通低频,小电容通高频。电容的作用就是通高阻低,通高频阻低频。电容越大低频越容易通过。具体用在滤波中,大电容(1000μF)滤低频,小电容(20pF)滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容的两端电压不会突变,由此可知,信号频率越高则衰减越大,可很形象的说电容像个水塘,不会因几滴水的加入或蒸发而引起水量的变化。它把电压的变动转化为电流的变化,频率越高,峰值电流就越大,从而缓冲了电压。滤波就是充电,放电的过程。

5. 耦合电感解耦

自耦的耦是电磁耦合的意思,普通的变压器是通过原副边线圈电磁耦合来传递能量,原副边没有直接电的联系,自耦变压器原副边有直接电的联系,它的低压线圈就是高压线圈的一部分。

自耦变压器副边绕组是原边绕组的一个组成部分,这样的变压器看起来仅有一个绕组,故也称“单绕组变压器”。

原副边耦合电感可根据电路理论中异名端相连的三端耦合电感进行解耦,在原边施加电压且副边短路,或副边施加电压且原边短路,均可求得归算至自耦变压器原边或副边的等效漏抗。

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