coupled inductor是什麼意思，coupled inductor的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

耦合電感（Coupled Inductor） 是電力電子和電路設計中的關鍵磁性元件，特指兩個或多個電感線圈通過共享磁路（通常是磁芯）實現磁通量相互關聯的結構。其核心在于線圈間的磁場耦合作用，使得一個線圈的電流變化會在另一個線圈上感應出電壓（互感現象），從而實現能量傳遞、電氣隔離或信號傳輸等功能。以下是其詳細解釋：

1.結構與工作原理

• 物理構成：耦合電感包含至少兩個繞組（如初級繞組 $N_p$ 和次級繞組 $N_s$），共同繞制在鐵氧體、鐵粉芯等高磁導率材料上。磁芯提供低磁阻路徑，集中磁通量 $phi$，增強繞組間的耦合效率。
• 互感機制：根據法拉第電磁感應定律，初級電流 $i_p$ 變化産生時變磁通 $frac{dphi}{dt}$，在次級繞組感應電壓 $v_s = -M frac{di_p}{dt}$，其中 $M$ 為互感系數，取決于線圈匝數比和磁芯特性。

2.關鍵參數與特性

• 耦合系數（$k$）：衡量磁通交鍊效率，$k = frac{M}{sqrt{L_p L_s}}$（$L_p, L_s$ 為自感）。理想耦合時 $k=1$，實際設計中 $k>0.95$ 可減少漏感。
• 匝數比（$n$）：定義為 $n = frac{N_p}{N_s}$，直接決定電壓/電流變換比例（$V_s = frac{V_p}{n}$，$I_s = n I_p$），是變換器設計的基礎。
• 漏感（$L_{lk}$）：未完全耦合的磁通産生的寄生電感，在高頻開關電路中引發電壓尖峰，需通過緩沖電路或拓撲優化抑制。

3.典型應用場景

• 隔離型電源拓撲：如反激變換器（Flyback Converter），耦合電感作為儲能和能量傳遞媒介，實現輸入-輸出電氣隔離及電壓轉換。
• 多相濾波與均流：在多相降壓變換器中，耦合電感替代分立電感，通過磁耦合自動平衡各相電流，提升動态響應并減小輸出紋波。
• EMI抑制：共模扼流圈（Common Mode Choke）利用雙繞組耦合抵消共模噪聲電流，提高系統電磁兼容性。

4.設計考量因素

• 磁芯飽和：需根據峰值電流選擇磁芯材料及截面積，避免飽和導緻電感量驟降（$B{max} < B{sat}$）。
• 高頻損耗：包括磁芯渦流/磁滞損耗及繞組趨膚效應損耗，影響轉換效率和溫升。
• 繞組布局：交錯繞制或三明治繞法可提升耦合系數，減少漏感。

權威參考文獻：

IEEE Power Electronics Society, Magnetic Component Design for Power Converters, 2023.

Texas Instruments, Magnetics Design Handbook, SLUP224, 2021.

網絡擴展資料

耦合電感（Coupled Inductor）是一種通過磁路将兩個或多個電感繞組相互連接的電子元件。以下是其核心解釋：

1. 基本定義與結構
   耦合電感由兩個或多個共享同一磁芯的線圈組成，通過磁場相互作用實現能量傳遞。其外觀類似共模電感或變壓器，但參數和應用場景不同（例如貼片耦合電感與共模電感的差異）。

2. 核心功能

   • 能量耦合：通過磁芯實現繞組間的能量傳輸，常用于開關電源中減少體積并提高效率。
   • 噪聲抑制：在濾波電路中可抑制共模噪聲（如提到的共模電感應用），同時允許差模信號通過。

3. 與相似元件的區别

   • 變壓器：變壓器主要用于電壓變換，而耦合電感側重能量存儲與耦合。
   • 普通電感：單個電感僅存儲能量，耦合電感通過多繞組實現能量交互。

4. 典型應用場景

   • 電源設計中的多相濾波電路
   • 電磁兼容（EMC）噪聲抑制
   • 高頻電路中的能量傳輸優化

補充說明：耦合電感參數需關注耦合系數（如緊耦合或松耦合）、電感值匹配等特性。其設計需結合具體電路需求，例如提到的TDK耦合電感型號即為典型工業應用案例。

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