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部分電感

發(fā)布時(shí)間:2014/4/28 21:53:01 訪問(wèn)次數(shù):1078

   例如,只想確定電路中接地導(dǎo)體的電感以計(jì)算接地噪聲電壓;或者可能只想確定印制電路板(PCB)上電源跡線的電感,A6817SEP從而能夠確定當(dāng)一塊集成電路板(IC)狀態(tài)轉(zhuǎn)換并且產(chǎn)生大的瞬態(tài)電流時(shí)所出現(xiàn)的電壓降的大小;芈冯姼械闹R(shí)對(duì)這些情況都沒(méi)有幫助。

   對(duì)于一個(gè)方形回路,假定回路的四條邊中每條邊上有四分之一的電感可能是合理的,這與圖E-5 (c)相似。但是當(dāng)回路不是方形或者導(dǎo)體長(zhǎng)度或直徑不同時(shí)情況又會(huì)怎樣?例如,一個(gè)導(dǎo)體是26Ga導(dǎo)線(或者PCB板上的一條窄跡線),而另一個(gè)導(dǎo)體是一塊大的接地平面。在這種情況下,利用回路電感的知識(shí)不能確定每個(gè)導(dǎo)體(接地平面或跡線)的電感。然而,使用部分電感的理論可以確定回路中每一部分特有的電感。

   部分電感理論是一個(gè)很重要的概念,重要的是要理解,因?yàn)樗梢远x只與回路的某一部分相關(guān)的特有電感。這個(gè)方法能夠解釋接地反彈和電源軌崩潰現(xiàn)象。接地反彈或接地電壓是瞬態(tài)電流流過(guò)接地總線或接地平面的部分電感時(shí)產(chǎn)生的。電源軌崩潰或電源電壓驟降是瞬態(tài)電流流過(guò)電源總線或電源平面的部分電感時(shí)發(fā)生的。沒(méi)有部分電感理論,這些概念沒(méi)法解釋,因?yàn)橐粋(gè)回路某段的電感不能用其他的方法單獨(dú)碗定。

   在Grover(1946)的研究基礎(chǔ)上,Ruehli(1972)進(jìn)行了擴(kuò)展表明:特定的電感可以歸結(jié)為一個(gè)不完整回路的一部分。作為回路電感的情況,部分自電感和部分互電感都存在。

    用式(E-lb)計(jì)算部分電感時(shí),要在一個(gè)表面上對(duì)磁通密度求和確定磁通量的值,理解部分電感最重要的是要能確定這個(gè)表面積。

   對(duì)于一個(gè)載流導(dǎo)體上單獨(dú)一段的情況,Ruehli給出部分自電感的磁通面積,是以這段導(dǎo)體為一個(gè)邊界,另一邊是無(wú)窮遠(yuǎn),另外兩邊是與導(dǎo)體段垂直的兩條直線,如圖E-6所示。

   圖E-6與導(dǎo)體的一段的部分電感相聯(lián)系的表面積

   因此,導(dǎo)體段的部分自電感就是穿過(guò)導(dǎo)體段和無(wú)窮遠(yuǎn)之間表面積的磁通量除以導(dǎo)體段中的電流。

       

   例如,只想確定電路中接地導(dǎo)體的電感以計(jì)算接地噪聲電壓;或者可能只想確定印制電路板(PCB)上電源跡線的電感,A6817SEP從而能夠確定當(dāng)一塊集成電路板(IC)狀態(tài)轉(zhuǎn)換并且產(chǎn)生大的瞬態(tài)電流時(shí)所出現(xiàn)的電壓降的大小。回路電感的知識(shí)對(duì)這些情況都沒(méi)有幫助。

   對(duì)于一個(gè)方形回路,假定回路的四條邊中每條邊上有四分之一的電感可能是合理的,這與圖E-5 (c)相似。但是當(dāng)回路不是方形或者導(dǎo)體長(zhǎng)度或直徑不同時(shí)情況又會(huì)怎樣?例如,一個(gè)導(dǎo)體是26Ga導(dǎo)線(或者PCB板上的一條窄跡線),而另一個(gè)導(dǎo)體是一塊大的接地平面。在這種情況下,利用回路電感的知識(shí)不能確定每個(gè)導(dǎo)體(接地平面或跡線)的電感。然而,使用部分電感的理論可以確定回路中每一部分特有的電感。

   部分電感理論是一個(gè)很重要的概念,重要的是要理解,因?yàn)樗梢远x只與回路的某一部分相關(guān)的特有電感。這個(gè)方法能夠解釋接地反彈和電源軌崩潰現(xiàn)象。接地反彈或接地電壓是瞬態(tài)電流流過(guò)接地總線或接地平面的部分電感時(shí)產(chǎn)生的。電源軌崩潰或電源電壓驟降是瞬態(tài)電流流過(guò)電源總線或電源平面的部分電感時(shí)發(fā)生的。沒(méi)有部分電感理論,這些概念沒(méi)法解釋,因?yàn)橐粋(gè)回路某段的電感不能用其他的方法單獨(dú)碗定。

   在Grover(1946)的研究基礎(chǔ)上,Ruehli(1972)進(jìn)行了擴(kuò)展表明:特定的電感可以歸結(jié)為一個(gè)不完整回路的一部分。作為回路電感的情況,部分自電感和部分互電感都存在。

    用式(E-lb)計(jì)算部分電感時(shí),要在一個(gè)表面上對(duì)磁通密度求和確定磁通量的值,理解部分電感最重要的是要能確定這個(gè)表面積。

   對(duì)于一個(gè)載流導(dǎo)體上單獨(dú)一段的情況,Ruehli給出部分自電感的磁通面積,是以這段導(dǎo)體為一個(gè)邊界,另一邊是無(wú)窮遠(yuǎn),另外兩邊是與導(dǎo)體段垂直的兩條直線,如圖E-6所示。

   圖E-6與導(dǎo)體的一段的部分電感相聯(lián)系的表面積

   因此,導(dǎo)體段的部分自電感就是穿過(guò)導(dǎo)體段和無(wú)窮遠(yuǎn)之間表面積的磁通量除以導(dǎo)體段中的電流。

       

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