實(shí)現(xiàn)電流零紋波的耦合電感計(jì)算

L_eP→∞，L_eS=L₂其效果是使原邊紋波電流為零，副邊紋波不變。

這可以解釋為：零紋波的取得只是把互相耦合的兩個(gè)線圈中的紋波都推向(或集中在)一個(gè)線圈中，余下的一個(gè)線圈流過(guò)的電流為直流電流。

2.2 從磁路理論說(shuō)明紋波降低的原理^[2][3]

兩電感的繞制情況如圖2。

兩個(gè)耦合電感的等效磁路模型與變壓器的漏感模型(圖3)是相同的，繞組1的耦合系數(shù)可定義為

k₁=（9）

式中：φ_m和φ_l1如圖2所示。

圖2 電感UI繞線結(jié)構(gòu)

因?yàn)?i>v=Ndφ/dt，上式也可寫(xiě)成

k₁=（10）

根據(jù)等式Nφ=Li可得

k₁= (11)

因此k₁可看成是圖3所示模型中電感電壓的分壓系數(shù)。圖中理想變壓器原邊電壓v_ip與輸入電壓有相同的形狀，只是幅值減少了k₁倍。選擇變壓器變比N₁/N₂使變壓器副邊電壓等于原邊輸入電壓v，相同的電壓同時(shí)加在電感L_l2兩端，所以L_l2上的電流紋波將為零(di/dt=vL_l2/L_l2=0)。因此，電感L_l2上電流零紋波的條件為

k₁=N₁/N₂ (12)

圖3 耦合電感的等效電路模型

這個(gè)條件可以這樣理解，兩繞組的匝比必須完全補(bǔ)償初級(jí)繞組的漏磁通，從而使原邊繞組在副邊感應(yīng)出的電壓等于原邊給定電壓。

2.3 利用等效磁阻模型推導(dǎo)耦合電感的計(jì)算公式

圖4為耦合電感的UI繞線結(jié)構(gòu)圖及其T型磁阻等效模型。因?yàn)椋渲幸粋€(gè)繞組中通有直流電流，為了防止磁芯飽和，圖中磁芯需加氣隙。且從后面的分析可知，繞在同一磁芯上的兩個(gè)電感繞組就是通過(guò)調(diào)整氣隙大小才能實(shí)現(xiàn)零紋波的。

圖4（b）中，R_x1、R_x2分別為兩氣隙的磁阻，R₁為磁芯的磁阻。計(jì)算公式如下：

R_xi=x_i/μ₀S_e

R_l=l_e/μ₀S_e

式中：S_e和l_e分別為磁芯的等效截面積和等效磁路長(zhǎng)度^[4]。