Reiheinduktorschalkalkulator
Theorie
1. RF-Schleife-Design
RF Klemmen nutzen oft Serieinduktoren, um bei spezifischen Frequenzen hohe Impedanz zu erreichen und die DC-Strömungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Durch Verkabelung von mehreren kleiner Induktiven in Reihe können Entwickler:
- Reduzieren Sie parasitäre Kapazität im Vergleich zu einem großen einzelnen Induktivitor
- Verbessern Sie die Hochfrequenzleistung
- Bessere Wärmeleitfähigkeit verteilen
- Erzielen Sie präzisere Impedanzwerte
EMI-Filter-Entwurf
„Elektrische Störungen werden häufig im Rahmen von Filtern zur Dämpfung hochfrequenter Störschwingungen mit seriellen Induktoren ausgeglichen. Die Vorteile der Verwendung von seriellen Induktoren in EMI-Filtern umfassen:“
- Verbesserte Rauschunterdrückung über umfassendere Frequenzbereiche
- Verbesserte gemeinsame- und differenzielle Modusfilterung
- Verringerte magnetische Kopplung zwischen Stadien
- Mehr flexible Anpassung der Filterantwort
3. Leistungsaufgabenstellung
In Leistungsquerschängeanwendungen werden Serieninduktoren verwendet, um:
- Erstellen Sie Mehrstufenfilter für die Eingangsanforderungen
- Hochordnungliche Ausgangsfilter implementieren
- Erzielen spezifische Spannungsrückstände
- Führen der aktuellen Geschwindigkeit des Stromflusses
Serienanschluss-Guideline
Wie Induktoren in Reihe hinzufügen:
| Verbindungstyp | Formel | Kreuzschaltungseffekt | Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Einfache Reihe | LT = L1 + L2 | Keine Inhalte. | Basisfiltrierung |
| Mit miteleschlägigem Koeffizienten | Leitwiderstand = Leiterwiderstand 1 + Leiterwiderstand 2 + 2 Mal | Kombinatorische | Transformationen |
| Mehrläufige Induktoren | LT = Sigma von Ln | Komplex | Filterketten |
Gekoppelte Induktoren
Koppelte Induktoren zeigen einzuwechselndes Magnetismusverhalten auf, das die Gesamtaufwindung steigern oder senken kann.
| Klemmtype | Gesamtleitungsanlage | Kreuzfaktor | Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Positiveschaltung | Zusammenfassung der Verbindungen zwischen L1 und L2 mit einer Gesamtlänge von 2 Megohm | > k > 0 | Transformatoren |
| Negativer Kuppel | L1 + L2 - 2 Megohm | K < 0 | EMISchutz |
| Keine Klemmung | L1 und L2 | Konstant k wird auf 0 gesetzt. | Grundlegende Filterung |
Frequenzantwort
Der Verhalten von Reiheninduktoren weicht erheblich je nach Frequenz ab.
| Frequenzbereich | Impedanz | Winkelphase | Entwurfsberücksichtigungen |
|---|---|---|---|
| Niedrige Frequenzen | Lineare Erhöhung | ca. 90 Grad | Dauerstromwiderstand Wichtig |
| Mittelfrequenz | proportional zu f | Neunziggrad | Optimale Betriebsebene |
| Hochfrequenz | Gebunden durch parasitäre Effekte | 90° | Selbstresonanzwirkungen |
Testverfahren
Were verschiedene Messungen erforderlich sind, um die Serieninduktoren vollständig zu charakterisieren.
| Testtyp | Messungsmethode | Schlüsselparameter |
|---|---|---|
| Basiswiderstand | Vierwirbelschnitt-Verfahren | Temperatur, Strom |
| Induktivitätswert | LCR-Messer | Frequenz, Prüfsignal |
| Kreuzfaktor | Mutuelle Induktivität | Positionierung, Ausrichtung |
Verbindungs- und Kombinationsmöglichkeiten
Differente Wege zur Kombination von Reihe- und Parallelverbindungen:
| Konfiguration | Gesamtreaktanz | Vorteile | Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Reihe-Schaltkreis | L1+L2||| L3+L4 | Höhere Leitzähligkeitsauslegung | Stromstabilisatoren |
| Serien dann Parallel | L1 || L2 + L3 || L4 | Bessere Wärmeverteilung | Hohe-Strom-Schleifungen |
Entwurfsüberlegungen
Wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, wenn sichere Induktivitätskreise entworfen werden:
| Entwurfsaspekt | Reiheverbindung | Reihen-Schaltkreis |
|---|---|---|
| Stromversorgungskapazität | Gebunden durch den schwächsten Induktor | Kann erhöht werden |
| Spannungsschock | Zusammengesetzt zwischen Induktoren | Bessere Verteilung |
| Thermische Leitung | Wenig aufgeräumte Designs | Mehr flexible Ausrichtung |
Gängige Anwendungen
Typische Anwendungen von Reihen und Kombinationsschaltern Induktoren:
| Anwendung | Konfiguration | Vorteile |
|---|---|---|
| Leistungsvorsorge | Reihe-Parallelschaltung | Bessere Ausgangshändelighkeit |
| RF Filter | Reine Reihenreihe | Höhere Impedanz |
| Elektromagnetische Störung EMI Unterdrückung | Kopplte Reihe | Gemeinsames Ablehnen |
Einbauhinweise
Hinweise zur praktischen Umsetzung von Reiheninduktoren zum Schaltkreis:
| Aspekt | Technik | Wirkung |
|---|---|---|
| Pflegeroutenplanung | Orthogonale Platzierung | Erhöhte Isolation |
| Schutzfolie | Magnetische Schutzscheibe | Niedriges Rauschen |
| Montage | Spaßgefügte Montage | Bessere Wärmeleitfähigkeit |
Optimierungsmethoden
Methode zur Optimierung von Reiheninduktoren:
| Strategie | Methode | Vorteil |
|---|---|---|
| Thermische Betriebssicherheit | Verteilte Anordnung | Höhere Leistungsfähigkeit |
| Parasitische Störungskontrolle | Segmentiertewicklung | Bessere HF-Reaktion |
| Klemmregelung | Betonter Platzierung | Genaue Wechselwirkungsinduktivität |
Theorie
Wenn Induktoren in Reihe geschlossen werden, ist ihre Gesamtduktanzahl die Summe der individuellen Duktanzahlen. Dieser Grundsatz stammt aus den physischen Grundlagen der magnetischen Feldenergie speicherung in Induktoren.
LT = L1 + L2 + ... + LnSpannungsverteilung
Die Spannung über jede Induktivität ist direkt proportional zum Induktivitätswert. Diese Beziehung entsteht aus dem grundlegenden elektromagnetischen Prinzip, dass erzeugte Spannung proportional zur Rate des Wechselns magnetischer Flux ist.
Vn = V × Ln / LtEntwurfsüberlegungen
Wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, wenn sichere Induktivitätskreise entworfen werden:
| Entwurfsaspekt | Reiheverbindung | Reihen-Schaltkreis |
|---|---|---|
| Stromversorgungskapazität | Gebunden durch den schwächsten Induktor | Kann erhöht werden |
| Spannungsschock | Zusammengesetzt zwischen Induktoren | Bessere Verteilung |
| Thermische Leitung | Wenig aufgeräumte Designs | Mehr flexible Ausrichtung |