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电抗电路的串并联的转换

??根据 博文整理了电抗器件串联并联的转换计算公式。

01 串并联转换


??实际上,谐振电路并不总是理想的串联或并联谐振。在某些情况下,转换串联或并联电路可以简单地设计和分析电路。对于窄带电路,给出以下转换公式。

1.串联和并联电路电阻Z

▲ 串联和并联电路

▲ 串联并联电路

??对于串联R-X电路,其电抗为:

??并联电路对应的电感为:

2.Q-因子

??电路质量因素(Q-Factor)可定义如下: Q = I m ( Z i ) R e ( Z i ) Q = { { {\mathop{\rm Im}\nolimits} \left( {Z_i } \right)} \over { {\mathop{\rm Re}\nolimits} \left( {Z_i } \right)}} Q=Re(Zi)Im(Zi)

??因此,串联和并联可以根据公式(1)定义R-X电路质量因素如下:

??因为,Xs,Xp因此,质量因素与频率有关Qs,Qp也与频域有关。

3.串并联转换公式

??以下串并联电路转换形式可根据(1)(2)获得。 ??由于

??若在某些频率下,Qp=Q>>1,此时可以有如下的简化公式:

 

02 实际电路


  在博文 线圈参数初步测试 中给出了两个线圈。它们的参数分别为:

电感:9.466μH 电阻:105.2mΩ
电感:13.07μH 电阻:1.191Ω

▲ 两款Litz线圈

  如果通过电容分别将它们配置成f0=100kHz左右的谐振,它们的串联形式的电感和电阻,根据上面转换形式可以分别转换成对应的并联电感和电阻。

1. 小线圈

  线圈的Q值:

  等线并联电阻和电抗: R p = ( 1 + Q p 2 ) . R s = ( 1 + 56.5 4 2 ) × 0.1052 = 336.41 Ω R_p = \left( {1 + Q_p^2 } \right).R_s = \left( {1 + 56.54^2 } \right) \times 0.1052 = 336.41\Omega Rp​=(1+Qp2​).Rs​=(1+56.542)×0.1052=336.41Ω

2.大线圈

  线圈Q值:

  等效的并联电阻和感抗:

R p = ( 1 + Q p 2 ) ⋅ R s = ( 1 + 6.89 5 2 ) ⋅ 1.191 = 57.81     Ω R_p = \left( {1 + Q_p^2 } \right) \cdot R_s = \left( {1 + 6.895^2 } \right) \cdot 1.191 = 57.81\,\,\,\Omega Rp​=(1+Qp2​)⋅Rs​=(1+6.8952)⋅1.191=57.81Ω X p = ( 1 + 1 6.89 5 2 ) ⋅ ω L = 8.385 X_p = \left( {1 + {1 \over {6.895^2 }}} \right) \cdot \omega L = 8.385 Xp​=(1+6.89521​)⋅ωL=8.385

 

▌结论


  利用品质因子可以将R-X串并联电路之间的转换进行简化,便于分析谐振电路的参数。

  • 无线节能线圈参数初步测试

标签: 电抗器并电阻

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