(11) 线圈间的耦合 | 给线圈用户的提示(Part-1)
(11) 线圈间的耦合
第11 节是关于 "线圈间的耦合"。让我们看看当多个线圈一起时,耦合的条件是什么。
磁通量的方向
线圈产生的磁力线(磁通)方向取决于绕组方向(左右绕组)和流经线圈的电流方向(蓝色箭头)。
在图-1(A)和(B)的情况下,虽然它们的绕组和电流方向都是相反的,但各自产生的磁力线方向却是相同的。

感应器极性的指示
当放置两个以上线圈时,从线圈泄露出来的磁通量会相互影响。因此,有些产品上有极性标识(照片-1)。

通常的线圈存在物理性的 "绕组开始"。卷线方向根据生产方式而定,所有的形状也不一定都相同。
用于表示变压器等具有多个绕组的线圈(通常相同的绕线方向)的耦合方向(未考虑外泄磁力线的方向)。由于在电感中常用,所以这种物理性的 "绕行开始 "标识也常见。
本来,应该按电解电容的极性那样,与电气特性相匹配进行标识。但同行业对线圈的极性标识没有具体标准,因此无法确定线圈,厂家间有100%的兼容性。通常在线圈规格书中以"绕组开始 "和 "绕组方向 "来描述。
将两个线圈排放在一起
为了确认线圈之间的耦合。将两个电感器横向排列起来(图-3),并进行了测量。


频谱分析仪的TG 输出被添加到一个电感(L1)、而另一个电感的输出(L2)(=输入功率)是根据图-2 规定的测量电路测量的。这时,如果没有电感(L1 和L2),TG 输出被设定为输入值为0dBm。
当两个单独的线圈被耦合时,就像一个变压器一样。 其中一个线圈的部分功率会被转移到另一个线圈上。但因为耦合度没有变压器那么大,产生的功率非常小。
图表-1 为本公司的开磁路SMD 电感器(7A10N)和闭磁路SMD 电感器(7E08N)之间的结合比较图。

即使是开磁路电感器,因为不是所有泄漏的磁通都进入相邻的线圈,所以输入功率会下降(=耦合度小)。闭磁路电感器的情况下,由于磁屏蔽的影响,与开磁路的电感器相比,又减少约20dB。
接着,将闭磁路电感器分离约4mm(约外形尺寸的一半)的情况下进行测量,其结果是输入功率又下降约10dB(浅蓝色)。
可以发现,当多个线圈紧密放置时,闭磁路电感器的表现非常有效。
※7E10N,7E08N 该产品目前不在生产序列中。
2 合1 型
本公司数字音频放大器用线圈中有几种2 合1 类型的产品。这些产品是将两个线圈整合为一个,从而实现封装面积减少、工时减半的效果。
当两个线圈紧密放置时,会担心线圈之间的耦合。但实际上,每个线圈都做有很好的屏蔽设计,线圈之间的耦合作用非常小。

图表-2 是本公司的DBE1010H ,2 合1 类型的D 类放大器的测量结果。线圈之间的耦合比正常屏蔽线圈排列时还要小。
高频率
对于高频电路,由于电感量小,通常使用空芯线圈和片状电感器。如图-4 所示,将线圈呈直角放置,这样从线圈发出的磁通量很难通过另一个线圈的绕组。可以使线圈相互间的耦合最小化。

著者紹介
星野 康男
生于 1954 年。 线圈专业的传奇工程师
1976 年加入相模无线电制造公司(现相模电子有限公司)。 加入公司后立即在工程部工作。
他曾担任技术经理和执行官,并作为顾问继续协助工作和指导下级员工,于 2024 年 3 月底退休。 他以通俗易懂的技术讲解而闻名。
爱好是摄影。 他最喜欢的动物是猫(和铃鸟)。
- 文中提及的部分产品已停产。
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