主题：空心电感计算公式

以下是引用国明在2009-03-05 03:46:46的发言：
电感计算公式的验证与迷思

经过上述讨论, 对于多层线圈绕制的电感线圈, 我们基本上有了两个公式, 第一个公式是我前面校验过的. 

L=0.007874*D^2*N^2/(3*D+9*l+10*H)    式中各参量单位:mm, 最后计算出的电感单位:mH

这个公式是一个经验公式, 水仙后来通过有限元计算得出两者结果基本吻合的结论

第二个公式也是前面提过的另一个计算多层线圈的公式, 这个公式也是经验公式, 号称结果的误差在5%之内. 公式图片如下:


此主题相关图片如下：duo_l.jpg


那么这两个公式比较起来, 究竟效果如何? 两个公式的结果一样吗? 抱着这个疑问, 我进行了如下实际验证.

手头有一个以前开发的音圈, ASV 25.5×21×4×0.18. 用于一个6.5"低音单元, 厂家产品规格单上的数据是:
ASV线径0.18mm, DCR:4Ω±0.02, 圈数:72, 层数:2F, 内径:25.5±0.05, 卷巾:7.5±0.5mm, 
音圈虽然是铝骨架,但相当与一个空心电感.
经刚才实际测量, DCR确实就是4.00 Ω, 卷巾7.44mm, 用于电感计算误差不大, 其他参数基本都准确,剩下的问题是用这些参数来算出
音圈的电感L. (音圈实物与5#电池参照物照片如下)  

此主题相关图片如下：05-03-09_0314.jpg


按第一个公式: 将D=25.78mm,N=72, l=7.5mm, H=0.36mm代入,算得最后结果L=182.7579mH (或179mH,大致在此范围内)
按第二个公式: 将D=25.78mm,N=72, l=7.5mm,H=0.36mm 代入,算得最后结果L=0.1761mH
现在问题就来了, 两个计算多层线圈电感的公式得到的竟是差异极大的结果,肯定有一个错了,或者两个都错了.
从常理分析, 音圈装入扬声器后的电感用LMS测量通常在几个mH数量级, 由此见公式一显然错误,相去甚远. 而公式二的结果似乎有点道理.
那么究竟如何?
音圈可看做一个纯电感与纯电阻的串联, 通过馈给音圈一个已知频率的信号,如果能知道音圈的阻抗, 根据音圈DCR已知(4.00欧),就可以算出
音圈的电感L. 就整套实验设备来说, 精度虽然达不到计量标准级别, 但达到实验室精度级应无问题.

通过实际信号发生器(COOLEDIT软件)产生一个100Hz的标准正弦信号, 直接加在音圈两端, 经过功放(CREATIVE有源)调整得到输入信号幅度
0.499V,小信号输入是为了防止音圈发热造成电阻升高.  输出信号经实际测定频率f=100.00Hz, 可见达到了很高的精度. 加负载后,实际
测得音圈两端电压轻微降落,电压变为:492.3mV, 此时通过的电流强度为:82.5mA. 可计算得音圈阻抗Z=5.967272 Ω 
最后得L=7.047mH. 该结果应最接近音圈实际电感值. 可见上面两个经验公式用来计算音圈电感皆不准确.