本文章深入探讨了电磁兼容中的关键概念——电感量及其饱和电流的计算方法。通过详细解析相关公式和应用场景,旨在帮助工程师准确评估电路设计中的电磁干扰问题,确保系统稳定运行。
电感量与饱和电流的计算如下:
饱和电流:
\[ I_{\text{max}} = B_{\text{max}} S (D_1 - D_2)^2 L \]
电感量:
\[ L (\text{nH}) = 0.2 N^2 \mu_r S(\text{mm}^2) \ln \left( \frac{D_1}{D_2} \right) \]
或者,若厂家给出每匝的电感量“AL”,则
\[ L (\text{nH}) = AL \times N^2 \]
实际制作电感时需要注意磁芯不能饱和。一旦发生饱和,电感量会显著减小,无法有效抑制干扰。
不同材料的磁芯具有不同的饱和特性,具体数值由厂家在产品手册中提供。根据这些数据可以计算出在额定电流下是否会发生饱和。如果额定电流大于 \( I_{\text{max}} \),则会发生饱和现象,需要调整磁芯尺寸以使额定电流小于 \( I_{\text{max}} \)。
对于共模扼流圈而言,公式中的电感量指的是差模电感量。
电感量与线圈匝数的平方成正比,因此随着匝数增加,电感量会迅速增大。如果能得到磁芯的技术参数,则可以利用上述公式计算出具体的电感值。若手头有一个现成的磁芯并希望用它制作一个特定电感器,则可以通过以下方法估算所需的线圈匝数:
首先,在该磁芯上绕 \( n \) 匝,用电感表测量其电感量,并记下读数为 \( L_0 \)。
若需要的总电感值为 \( L \),则应绕制的匝数 \( N \) 可以估算如下:
\[ N = n (L / L_0)^{1/2} \]