开关变压器第三讲 变压器线圈电感量计算
线圈电感量的计算详解
线圈电感量的计算详解在开关电源电路设计或电路试验过程中，经常要对线圈或导线的电感以及线圈的匝数进行计算，以便对电路参数进行调整和改进。
下面仅列出多种线圈电感量的计算方法以供参考，其推导过程这里不准备详细介绍。
在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：μ=μrμ0 ，其中相对导磁率μr是一个没有单位的系数，μ0真空导磁率的单位为H/m。
几种典型电感1、圆截面直导线的电感其中：L：圆截面直导线的电感 [H]l：导线长度 [m]r：导线半径 [m]μ0 ：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】这是在 l>> r的条件下的计算公式。
当圆截面直导线的外部有磁珠时，简称磁珠，磁珠的电感是圆截面直导线的电感的μr倍，μr是磁芯的相对导磁率，μr=μ/μ0 ，μ为磁芯的导磁率，也称绝对导磁率，μr是一个无单位的常数，它很容易通过实际测量来求得。
2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：其中：L：同轴电缆的电感 [H]l：同轴电缆线的长度 [m]r1 ：同轴电缆内导体外径 [m]r2：同轴电缆外导体内径 [m]μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式忽略同轴电缆外导体的厚度。
3、双线制传输线的电感其中：L：输电线的电感 [H]l：输电线的长度 [m]D：输电线间的距离 [m]r：输电线的半径 [m]μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式的应用条件是： l>> D ，D >> r 。
4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示，其互感为：其中：M：输电线的互感 [H]l ：输电线的长度 [m]D：输电线间的距离 [m]r：输电线的半径 [m]μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式的应用条件是： >> D ，D >> r 。
变压器线圈电感量计算
变压器线圈电感量计算概述在电子电路中，变压器是起着非常重要作用的元器件，电感是变压器语中的基本物理量，也是其重要的特性之一。
变压器中的电感实际上是由线圈绕制而成的，而线圈的电感量则与其构成有关。
因此，在设计和制造变压器时，计算变压器线圈的电感量是非常必要的。
在本篇文档中，我们将介绍计算变压器线圈电感量时所需的基本概念、公式和方法，通过此文档的学习，您将能够了解并掌握如何计算变压器线圈的电感量。
电感量的定义和计算公式在电学中，电感量是指电路中的电感元件所具有的特性，即储存磁能的能力。
电感量的单位为亨利（Henry），常记作H。
对于一个理想的线圈，其电感量（L）可以通过下面的计算公式来计算：L = (N^2 * μ * A) / l其中，N是线圈的匝数；μ是线圈的磁导率；A是线圈的横截面积；l是线圈的长度。
这个公式比较简单，但要求我们知道线圈的匝数、磁导率、横截面积和长度。
下面将详细讲解这些概念。
线圈的匝数线圈的匝数指的是线圈中所绕的导线的匝数。
在计算电感量时，线圈的匝数通常是已知的，因为这是我们设计和制造线圈时需要预先确定的参数。
磁导率磁导率是物质中磁通量密度和磁场强度之间的比值，通常记作μ。
在变压器线圈中，磁导率是由线圈所使用的导体材料所决定的。
一般来说，我们可以通过查询相应材料的资料来获取其磁导率。
横截面积横截面积是指跟线圈轴线垂直的一个面积大小，在计算电感量时，我们通常用横截面积来估算线圈内部的磁场分布。
通常情况下，线圈的横截面积是一个圆形或方形，其面积可以根据实际情况计算得出。
长度长度是指线圈的绕制长度，即指线圈所用导线的长度。
在计算电感量时，长度也是一个必要的参数。
如何计算线圈的电感量通过上述概念我们已经可以上式子计算电感量了，实际上这样依然存在一些问题。
理论上，式子的计算都是严格按照公式计算，但在实际制造过程中，线圈的制造精度、材料的差异等都会对计算结果造成一定的影响。
因此，我们在计算时，通常需要进行一些修正，来适应实际制造过程中的差异。
线圈电感量的计算
线圈电感量的计算在开关电源电路设计或电路试验过程中，经常要对线圈或导线的电感以及线圈的匝数进行计算，以便对电路参数进行调整和改进。
下面仅列出多种线圈电感量的计算方法以供参考，其推导过程这里不准备详细介绍。
在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：μ=μrμ0 ，其中相对导磁率μr是一个没有单位的系数，μ0真空导磁率的单位为H/m。
几种典型电感1、圆截面直导线的电感其中：L：圆截面直导线的电感 [H]l：导线长度 [m]r：导线半径 [m]μ0 ：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】这是在 l>> r的条件下的计算公式。
当圆截面直导线的外部有磁珠时，简称磁珠，磁珠的电感是圆截面直导线的电感的μr 倍，μr是磁芯的相对导磁率，μr =μ/μ，μ为磁芯的导磁率，也称绝对导磁率，μr是一个无单位的常数，它很容易通过实际测量来求得。
2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：其中：L：同轴电缆的电感 [H]l：同轴电缆线的长度 [m]：同轴电缆内导体外径 [m]r1r：同轴电缆外导体内径 [m]2μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式忽略同轴电缆外导体的厚度。
3、双线制传输线的电感其中：L：输电线的电感 [H]l：输电线的长度 [m]D：输电线间的距离 [m]r：输电线的半径 [m]μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式的应用条件是： l>> D ，D >> r 。
4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示，其互感为：其中：M：输电线的互感 [H]l ：输电线的长度 [m]D：输电线间的距离 [m]r：输电线的半径 [m]μ0：真空导磁率，μ0=4π10-7 [H/m]【说明】该公式的应用条件是： >> D ，D >> r 。
线圈电感量的计算
线圈电感量的计算：加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗(ohm) ÷(2*3.14159) ÷ F (工作频率) = 360 ÷(2*3.14159) ÷7.06 = 8.116mH据此可以算出绕线圈数：圈数= [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径(吋)圈数= [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈空心电感计算公式：L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)D------线圈直径N------线圈匝数d-----线径H----线圈高度W----线圈宽度单位分别为毫米和mH。
空心线圈电感量计算公式:l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)线圈电感量l单位: 微亨线圈直径D单位: cm线圈匝数N单位: 匝线圈长度L单位: cm频率电感电容计算公式:l=25330.3/[(f0*f0)*c]工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定谐振电感: l 单位: 微亨1。
针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON)L=N2．AL L= 电感值（H)H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)AL= 感应系数H-DC=直流磁化力I= 通过电流(A)l= 磁路长度（cm)l及AL值大小，可参照Microl对照表。
例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L值为T50-52(表示OD为0.5英吋)，经查表其AL值约为33nHL=33．(5.5)2=998.25nH≒1μH当流过10A电流时，其L值变化可由l=3.74(查表)H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 （查表后）即可了解L值下降程度(μi%)2。
变压器线圈电感量计算
开关变压器第三讲变压器线圈电感量计算..在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：，其中相对导磁率是一个没有单位的系数，真空导磁率的单位为H/m。
1、圆截面直导线的电感圆截面直导线如图2-32所示，其电感为：2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：3、双线制传输线的电感双线制传输线如图2-34所示，其电感为：4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示，其互感为：5、圆环的电感5、矩型线圈的电感矩形线圈如图2-36所示，其电感为：6、螺旋线圈的电感螺旋线圈如图2-37所示，其电感为：7、多层绕组线圈的电感多层绕组线圈如图2-38所示，其电感为：【说明】上式是用来计算多层线圈绕组、截面为圆形的空心线圈的电感计算公式。
长冈系数k可查阅表2-1，系数c可查阅表2-2。
当线圈部有磁芯时，有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的倍，是磁芯的相对导磁率。
相对导磁率的测试方法很简单，只需把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行测试，通过对比即可求出相对导磁率的大小。
8、变压器线圈的电感变压器线圈如图2-39所示，其电感为：【说明】上式是用来计算变压器线圈电感的计算公式。
由于变压器铁芯的磁回路基本是封闭的，变压器铁芯的平均导磁率相对来说比较大。
铁芯的导磁率一般在产品技术手册中都会给出，但由于大多数开关电源变压器的铁芯都留有气隙，留有气隙的磁回路会出现磁场强度以及磁感应强度分布不均匀，因此，（2-108）式中的导磁率只能使用平均导磁率，技术手册中的数据不能直接使用。
在这种情况下，最好的方法是先制作一个简单样品，例如，在某个选好的变压器铁芯的骨架上绕一个简单线圈（比如匝数为10），然后对线圈的电感量进行测试，或者找一个已知线圈匝数与电感量的样品作为参考。
知道了线圈样品的电感量后，只需把已知参数代入（2-108）或（2-94）式，即可求出其它未知参数，然后把所有已知参数定义为一个常数k；最后电感的计算公司就可以简化为：L = kN2 ，这样，电感量的计算就变得非常简单。
变压器线圈电感量计算
开关变压器第三讲变压器线圈电感量计算..在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：，其中相对导磁率是一个没有单位的系数，真空导磁率的单位为H/m。
1、圆截面直导线的电感圆截面直导线如图2-32所示，其电感为：2、同轴电缆线的电感同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：3、双线制传输线的电感双线制传输线如图2-34所示，其电感为：4、两平行直导线之间的互感两平行直导线如图2-34所示，其互感为：5、圆环的电感5、矩型线圈的电感矩形线圈如图2-36所示，其电感为：6、螺旋线圈的电感螺旋线圈如图2-37所示，其电感为：7、多层绕组线圈的电感多层绕组线圈如图2-38所示，其电感为：【说明】上式是用来计算多层线圈绕组、截面为圆形的空心线圈的电感计算公式。
长冈系数k可查阅表2-1，系数c可查阅表2-2。
当线圈内部有磁芯时，有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的倍，是磁芯的相对导磁率。
相对导磁率的测试方法很简单，只需把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行测试，通过对比即可求出相对导磁率的大小。
8、变压器线圈的电感变压器线圈如图2-39所示，其电感为：【说明】上式是用来计算变压器线圈电感的计算公式。
由于变压器铁芯的磁回路基本是封闭的，变压器铁芯的平均导磁率相对来说比较大。
铁芯的导磁率一般在产品技术手册中都会给出，但由于大多数开关电源变压器的铁芯都留有气隙，留有气隙的磁回路会出现磁场强度以及磁感应强度分布不均匀，因此，（2-108）式中的导磁率只能使用平均导磁率，技术手册中的数据不能直接使用。
在这种情况下，最好的方法是先制作一个简单样品，例如，在某个选好的变压器铁芯的骨架上绕一个简单线圈（比如匝数为10），然后对线圈的电感量进行测试，或者找一个已知线圈匝数与电感量的样品作为参考。
知道了线圈样品的电感量后，只需把已知参数代入（2-108）或（2-94）式，即可求出其它未知参数，然后把所有已知参数定义为一个常数k；最后电感的计算公司就可以简化为：L = kN2 ，这样，电感量的计算就变得非常简单。
反激式开关电源变压器初级线圈电感量的计算
反激式开关电源变压器初级线圈电感量的计算
1、电感量的定义
电感量是指电感器或电导器在通过一定电流和时间时所产生的能量，
电感量的单位是henry（H）。
电感量与时间，电流的方向和线圈的半径
有关，由电流在时间与空间上变化引起的电势及电动势能量，也就是电感量，它又分为自感量和互感量。
电感量计算即计算线圈的自感量和互感量。
（1）自感量L的计算
自感量线圈电感器中的自感量L，根据定义可得：L=A/μH，其中A
为线圈的截面积，μH为线圈的磁导率。
（2）互感量M的计算
互感量互感量M是指两个线圈在同一磁场中，当一个线圈通过电流时，另一个线圈中电流的变化情况，可以表示为M=Ph/I，其中Ph为两个线圈
间情况下，另一个线圈的电流变化量，I为传导线圈中自身的电流量。
二、反激式开关电源变压器初级线圈的电感量计算
1、反激式开关电源变压器的原理
反激式开关电源变压器主要由变压器主线圈、变压器辅线圈、转换晶
闸管及控制线路组成，介绍其工作原理：可以把变压器主线圈看作是一个
可变电感，其他组件中有一个晶闸管，可以实现节流、节能，当晶闸管关
断时，变压器主线圈中磁路断开，电感量突然变小，由此产生一个脉冲。
反激式开关电源变压器初级线圈电感量的计算
反激式开关电源变压器初级线圈电感量的计算反激式开关电源的变压器是一种特殊的变压器，它采用了非常规的工作方式，通过磁感耦合在不同线圈之间传输能量。
变压器的初级线圈电感量的计算主要涉及到变压器的工作频率、输入电压、输出电压以及材料的磁性能等因素。
首先，计算初级线圈的电压和电流。
根据反激式开关电源的设计要求，输入电压和输出电压是已知的。
假设输入电压为Vin，输出电压为Vout，变压器的变比为N：1、则初级线圈的电压可以计算为：Vp = Vin / N其中，Vp为初级线圈电压。
根据反激式开关电源的工作原理，变压器的输入电流和输出电流相等，即：Ip=Is其中，Ip为初级线圈电流，Is为次级线圈电流。
另外，根据变压器的恒压恒流特性，可以得到初级线圈的电流和电感的关系：Ip=Vp/Xp其中，Xp为初级线圈的电感。
根据反激式开关电源的工作频率和线圈的尺寸，可以计算出初级线圈的电感量。
初级线圈的电感可以由以下公式计算：Xp=2πfLp其中，Xp为初级线圈的电感，f为反激式开关电源的工作频率，Lp为初级线圈的电感量。
根据以上公式，可以得到初级线圈的电感量Lp的计算方法：L p=(Vp/(2πf))/Ip根据反激式开关电源的设计要求和材料的磁性能，选择合适的线圈材料和尺寸，通过上述公式计算出初级线圈的电感量。
需要注意的是，初级线圈的电感量一般应该在一定的范围内，以确保变压器在正常工作范围内，并且具有良好的能量转换效率。
总之，反激式开关电源的变压器初级线圈电感量的计算是设计反激式开关电源的关键步骤之一、通过考虑输入电压、输出电压、工作频率和线圈尺寸等因素，结合合适的材料选择，可以计算得到合适的初级线圈电感量，确保反激式开关电源的正常工作和高效能量转换。
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开关变压器第三讲变压器线圈电感量计算..
在开关电源电路设计或电路试验过程中，经常要对线圈或导线的电感以及线圈的匝数进行计算，以便对电路参数进行调整和改进。
下面仅列出多种线圈电感量的计算方法以供参考
在进行电路计算的时候，一般都采用SI国际单位制，即导磁率采用相对导磁率与真空导磁率的乘积，即：，其中相对导磁率是一个没有单位的系数，真空导磁率的单位为H/m。
1、圆截面直导线的电感
圆截面直导线如图2-32所示，其电感为：
2、同轴电缆线的电感
同轴电缆线如图2-33所示，其电感为：3、双线制传输线的电感
双线制传输线如图2-34所示，其电感为：
4、两平行直导线之间的互感
两平行直导线如图2-34所示，其互感为：5、圆环的电感
5、矩型线圈的电感
矩形线圈如图2-36所示，其电感为：
6、螺旋线圈的电感
螺旋线圈如图2-37所示，其电感为：
7、多层绕组线圈的电感
多层绕组线圈如图2-38所示，其电感为：
【说明】上式是用来计算多层线圈绕组、截面为圆形的空心线圈的电感计算公式。
长冈系数k可查阅表2-1，系数c可查阅表2-2。
当线圈内部有磁芯时，有磁芯线圈的电感是空心线圈电感的倍，是磁芯
的相对导磁率。
相对导磁率的测试方法很简单，只需把有磁芯的线圈和空心线圈分别进行测试，通过对比即可求出相对导磁率的大小。
8、变压器线圈的电感
变压器线圈如图2-39所示，其电感为：
【说明】上式是用来计算变压器线圈电感的计算公式。
由于变压器铁芯的磁回路基本是封闭的，变压器铁芯的平均导磁率相对来说比较大。
铁芯的导磁率一般在产品技术手册中都会给出，但由于大多数开关电源变压器的铁芯都留有气隙，留有气隙的磁回路会出现磁场强度以及磁感应强度分布不均匀，因此，（2-108）式中的导磁率只能使用平均导磁率，技术手册中的数据不能直接使用。
在这种情况下，最好的方法是先制作一个简单样品，例如，在某个选好的变压器铁芯的骨架上绕一个简单线圈（比如匝数为10），然后对线圈的电感量进行测试，或者找一个已知线圈匝数与电感量的样品作为参考。
知道了线圈样品的电感量后，只需把已知参数代入（2-108）或（2-94）式，即可求出其它未知参数，然后把所有已知参数定义为一个常数k；最后电感的计算公司就可以简化为：L = kN2 ，这样，电感量的计算就变得非常简单。
9、两个线圈的互感
两线圈的连接方法如图2-40所示。
其中图2-40-a和图2-40-b分别为正、反向串联；图2-40-c和图2-40-d 分别为正、反向并联。
其中：
L：两个线圈连接后的电感[H]
L1、L2 ：分别为线圈1与线圈2的自感[H]
M：两个线圈的互感[H]
【说明】互感M有正负，图2-40-a和图2-40-c的接法互感M为正，图2-40-b和图2-40-d的接法互感M 为负。
两个线圈之间的互感M为：
【说明】互感的大小，取决两个线圈的结构和两个线圈的相对位置以及导磁物质。
当K=1时，
，这时的耦合称为全耦合，它表示一个线圈产生的磁通全部从另一个线圈通过（没有漏磁通）。
但在实际应用中，无论任何结构的两个线圈总会产生漏磁通，因此，耦合系数k总是一个小于1的数。
一般带有铁芯的变压器漏感都比较小，因此，变压器初、次级线圈之间的偶合系数可以认为约等于1。