靠在一起色环电感之间的互感量

§01 串联色环电感

在昨天的 色环电感外部磁场泄露[1] 测试中，初步探讨了使用色环电感作为天线放大器扼流圈负载的情况下，如何避免由于漏感引起的放大器磁耦合自激振荡的情况。在留言区中 佟超 给出了 一个非常有趣的建议：那就是利用两个色环电感局部电气串联在一起，但结构上并联在一起，并且极性相反，如此构成一个局部准磁环的结构，可以大大减少外漏的磁场量，同时在一定程度上也提高了电感的电感量。下面通过具体测量来检验这种连接方式对于两个电感最终的电感量、漏磁场的影响。

参与实验的两个色环电感

测试所使用的两个色环电感的参数，使用 NanoVNA[2] 测量电感在150kHz下的参数：

 ◎ 电感1的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：4158.6

   串联电阻（Ω）：213.16

   品质因子Q：18.39

 ◎ 电感2的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：4116.91

   串联电阻（Ω）：212.17

   品质因子Q：18.29

1.电感串联

  

将两个电感进行串联，在空间上它们可以呈现不耦合（相距很远），并行放在一起同相耦合和反向耦合。

（1）不耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：8479.51

   串联电阻（Ω）：648.05

品质因子Q：12.33

两个电感不耦合

（2）同相耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：11069.5

   串联电阻（Ω）：804.99

   品质因子Q：12.96

两个电感串联同相耦合

（3）反向耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：10501.16

   串联电阻（Ω）：579.53

   品质因子Q：17.08

两个电感串联，反向耦合

2.电感并联

（1）不耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：2029.75

   串联电阻（Ω）：75.46

   品质因子Q：25.35

两个电感并联不耦合

（2）同相耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：1617.11

   串联电阻（Ω）：66.48

品质因子Q：22.92

两个电感并联，同相耦合

（3）反向耦合

 ◎ 串联电感的参数（@150kHz）：

   电感（uH）：1640.01

   串联电阻（Ω）：62.91

   品质因子Q：24.56

两个电感并联，反向耦合

3.结果总结

（1）电感测量表格

将上面的测量结果总结在下面的表格中。

（2）测量互感

  

根据 有互感的电感的串并联[3] 考虑带有互感的电感串联，互感，串联的电感为：

串联的电感为：

那么上面的测量结果来看，当两个电感靠在一起的时候，无论是他们的极性是相同，还是相反，所获得串联电感都是增加的。同样，对于并联，并联在一起，如果耦合在一起对应的电感也是降低了。因此，这里其中相互耦合M都是大于零的。

  

根据上面的测量值，可以测量在不同耦合下对应的两个电感之间的互感。串联互感计算公式：

并联互感计算公式：

可以看到放在一起的两个色环电感，他们之间的互感总是大于零的。这一点是很奇怪的。他们之间的互感系数大体在0.3左右。

※ 总结讨论 ※

通过实验验证了原来一直想知道的，当两个色环电感靠近在一起他们之间的互感大体为0.3左右。令人想不到的是， 无论两个电感的方向如何，他们之间的互感总是正的，而且大体在0.3左右。 。

靠近的两个电感之间的磁场

关于为什两个靠近的工字型的电感之间的互感总是正的？这一点还有点进一步的理解、探讨。谁能告诉我其中的道理呢？

参考资料

[1]色环电感外部磁场泄露: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116858591

[2]NanoVNA: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116295857

[3]有互感的电感的串并联: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/113498649

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