含耦合电感电路的分析 - 图文

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含耦合电感电路的分析

作者：刘万强 王艳萍

来源：《电子技术与软件工程》2016年第14期

摘 要含有耦合电感元件电路的分析和计算是电路基础课程中的一个难点。在含有耦合电感的电路中，对耦合电感进行去耦等效变换可以有效的化简电路，简化电路分析过程。从等效的概念出发，充分利用耦合电感的特性方程，在时域和频域中推导确定了耦合电感的等效电路形式，则含有耦合电感电路的分析和计算就与一般交流电路的分析计算相同。从自感电压、互感电压、同名端等概念出发，给出了含耦合电感电路的分析方法，使学生能够快速理解并掌握含耦合电感电路的计算方法。

【关键词】电路参数 耦合 去耦 等效

耦合电感是一种线性时不变双口元件，它由L1、L2和M三个参数来表征，它是一种动态电路元件。当耦合线圈的端口电压与电流采用关联参考方向时，两端口的伏安关系分以下两种情况。

（1）两端口电流参考方向从同名端流入。

电路模型如图1（a）所示，由基尔霍夫电压定律可得：

式（1）中，M前取“+”号。对正弦交流电路，式（1）可以用相量形式表示，对应的受控源去耦等效电路如图1（b）所示。

（2）两端口电流参考方向从异名端流入。

此时，是将电路模型图1（a）中L2的同名端标记在下端。同样可得基尔霍夫电压方程如式（1）所示，只是M前取“-”号。对正弦交流电路，其对应的受控源去耦等效电路，只需将图1（b）中受控源的极性反向标记即可。

用受控源去耦等效电路求解，虽然比较直观、容易理解，但需列写复杂电路方程，尤其对于不同连接形式的耦合电感，电路方程及解题过程更加麻烦。以下分析几种耦合电感在不同连接形式下的去耦等效电路，以方便简单计算。 1 耦合电感的串、并联等效去耦 1.1 耦合电感的串联