第十章--含耦合电感的电路优秀PPT.ppt

内容提要n耦合电感元件n含有耦合电感元件的正弦电路分析n志向变压器 对于耦合电感元件，重点驾驭之间磁路耦合对感应电压的影响，留意 同名端、参考方向的作用。对于志向变压器重点驾驭其原副边电压、电流变比关系、阻抗变换功 能、能量传递功能。在电路分析方法上，前面所学的相量分析法仍旧适用。10-1 耦合电感元件n二端口耦合电感元件q是通过磁场联系相互约束的两电感元件的集合n二端口耦合电感元件的磁通链自感磁通链：互感磁通链：10-1 耦合电感元件n二端口耦合电感元件的参数q自感（系数）和互感（系数）：单位为-亨利（H）q耦合系数 q同名端10-1 耦合电感元件n二端口耦合电感元件的感应电压q取决于同名端和参考方向的关系10-2 含耦合电感正弦电路的计算n耦合电感元件的相量模型留意同名端的连接方式，以便正确地列出电路方程。留意同名端的连接方式，以便正确地列出电路方程。10-2-1 耦合电感元件的串联n耦合电感元件的串联 顺接反接n正向串联（顺接）：两个互耦电感元件的非同名端相连。n反向串联（反接）：两个互耦电感元件的同名端相连。等效电感：等效电感：10-2-2 耦合电感元件的并联n耦合电感元件的并联同名端相连非同名端相连n同名端相连 等效电感：n非同名端相连等效电感：例题n已知电路及参数如图，试列出该电路的网孔电流方程组 例题n求电路的戴维宁等效电路 等效阻抗：可用短路电路法、外施激励法求得。10-3 志向变压器n变压器n利用磁路耦合效应进行“沟通信号”的传递、调整、隔离、阻抗匹配的设备（部件）。n实质上是一种耦合电感元件。n常用变压器：升压变压器、降压变压器、隔离变压器等。n变压器的结构n变压器是由两个紧密耦合的线圈组成的，分别称为原边（初级）线圈、副边（次级）线圈。n原边线圈与信号源连接，构成原边（初级）回路，副边线圈与负载连接，构成副边（次级）回路。n原边线圈、副边线圈既有自电感又有互耦电感，同时线圈电阻将引起能量损耗。志向变压器n志向变压器n从实际变压器抽象出的反映其主要特征的模型n忽视线圈电阻等次要因素，用简洁的模型描述原、副边电压、电流关系。n协作电阻元件等，可模拟实际变压器 志向变压器n志向变压器元件模型n志向变压器是一个二端口元件 n志向变压器的变比（匝比）：原边与副边的电压（有效值或峰值）比值 n，是志向变压器的唯一参数。n志向变压器的（工作）特性方程n留意同名端n变比与原、副边线圈匝数关系：志向变压器q志向变压器等效受控源模型q志向变压器的属性志向变压器不再是动态元件，它既不储能也不耗能，只是将原边能量向副边传递，传递过程中，按变比调整电压和电流。志向变压器n志向变压器的阻抗变换功能依据志向变压器工作特性，列出方程 原边等效阻抗 对于变比为 的志向变压器原边等效阻抗为副边阻抗的 倍。志向变压器q若副边负载为电阻R，则原边等效电阻为：q若副边负载为电感L，则原边等效电感为：q若副边负载为电容C，则原边等效电阻为：注：利用变压器的阻抗变换功能，可以实现注：利用变压器的阻抗变换功能，可以实现阻抗匹配阻抗匹配功能，功能，以便实现信号功率的有效传输。以便实现信号功率的有效传输。志向变压器n同名端方向变更后志向变压器的特性方程 n实际变压器与志向变压器近似的条件n变压器原、副边线圈自电感：L1、L2n耦合电感：n近似条件：L1、L2很大例题n一个志向变压器的额定值是2400V/120V，9.6kVA且在次级有50匝。计算：（a）匝数比，（b）初级的匝数，（c）初级绕组和次级绕组的额定电流值。n原、副边匝比：n初级匝数：n初级绕组和次级绕组的额定电流值匝例题n求负载的端电压 。q 回路分析法q阻抗变换法例题n已知信号源电动势6V，内阻100欧，扬声器的电阻8欧。n计算干脆把扬声器接在信号源上时的输出功率。n若用匝比为n=3的变压器耦合，输出功率是多少？n若使输出功率达到最大，问变压比为多少？此时输出功率等于多少？n干脆连接n用匝比为n=3的变压器耦合n若使输出功率达到最大，要求阻抗匹配 扬声器的反射阻抗 输出功率