并绕磁环PFC电感发热严重，只因为多绕了一匝？

  多线并绕磁环PFC电感，如果有一线圈少绕或者多绕1匝，测试会发现不良电感温升比正常电感温度高三、四十度，这是什么原因呢？

  现有PFC电感设计为两只77192磁环叠并，F1.8mm圆铜线两股并绕22匝；拆解发现其中有一股匝数多绕了一匝，50KHz条件下测试22匝正常感量为133μH，测试23匝感量为145μH，而两个线圈并绕后测试感量为116.8μH。我们下面采用耦合电感模型和变压器模型来解释此现象。

       先对两线圈分别做正串、反串后测试感量，可得L正串和L反串，两绕组的互感M为两者之差的1/4，可得

 

 可以看出耦合系数k取到了0.995，对于两个线圈的磁耦合，可以写出电压平衡方程如下：

 

 由上述方程可得两个线圈解耦后的等效感量，从而计算每个线圈流过的电流。

  

  可以看出多出的1匝会导致两线圈内出现环流，且环流远大于实际通过电感的电流，这就是电感发热的原因。若采用变压器模型分析，等效电气参数如下图所示：

  

 

 根据变压器模型的电压、电流平衡方程，计算如下：

  

  计算结果与耦合电感模型得到相同的结果，均发现多1匝的线圈出现反向电流，这再次确认了电感发热的原因。

  变压器模型需要知道绕组的变比n，但是耦合电感模型却并无此参数；以上推导对变压器模型来说，即使变比n为其他值，只要自感L1、L2与互感M不变，仍然可以得到与耦合电感模型相符的结果，说明两模型是完全等效的，有兴趣的工程师可以试试看。