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差模电感和共模电感的属性

文章出处:作者:人气:-发表时间:2021-04-01 16:02:00

电力滤波器的设计可以从共模和差模两个方面来考虑。共模滤波器重要的部分是共模扼流圈。与差模扼流圈相比,共模扼流圈的一个显著优点是电感大,体积小。设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感,即差模电感。漏感的计算方法一般假定为共模电感的1%。实际上,漏感在共模电感的0.5%到4%之间。在设计性能优的扼流圈时,这种误差的影响不容忽视。
电力滤波器的设计可以从共模和差模两个方面来考虑。共模滤波器重要的部分是共模扼流圈。与差模扼流圈相比,共模扼流圈的一个显著优点是电感大,体积小。设计共模扼流圈时要考虑的一个重要问题是它的漏感,即差模电感。漏感的计算方法一般假定为共模电感的1%。实际上,漏感在共模电感的0.5%到4%之间。在设计性能优的扼流圈时,这种误差的影响不容忽视。


漏感是如何形成的?即使没有磁芯,所有的磁通量都集中在线圈的“磁芯”里。但是,如果环形线圈没有完全缠绕或紧密缠绕,磁通量将从磁芯中泄漏出来。这种效应与匝间的相对距离和螺旋管芯的磁导率成正比。共模扼流圈有两个绕组,设计成使流过它们的电流沿磁芯反向传导,使磁场为0。为了全起见,如果磁芯上的线圈不绕在两根导线上,两个绕组之间会有相当大的间隙,这自然会造成磁通量的“泄漏”。也就是说,磁场在相关点上并不是真的为零。共模扼流圈的漏感为差模电感。实际上,与微分模有关的磁通量须在某个点离开磁芯。换句话说,磁通量在磁芯外形成一个闭环,而不仅仅在环形磁芯内。
如果磁芯有一个差模电感,差模电流会使磁芯中的磁通量偏离零点。如果偏差过大,磁芯会发生磁饱和,使共模电感与无磁芯电感基本相同。因此,共模辐射的强度与电路中没有扼流圈时相同。由共模线圈中的差模电流引起的磁通偏差可由以下公式得出:
式中为铁芯中的磁通变化,LDM为测量的差模电感,为差模峰值电流,N为共模线圈的匝数。
 

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