143 – 空芯コイルのインダクタンス解析

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概要

チョークコイル、チップインダクター等の電子部品は自身が持つインダクタンスを利用して電磁ノイズ対策等に使用されます。中でも空芯コイルは、コアを有するものと比べインダクタンスが小さいですが、非線形磁化特性を持つコアを用いないため、インダクタンスの線形性が担保され、高周波フィルタや発振器などに用いられます。
コアを有するコイルでは磁束の大部分がコアを流れますが、空芯コイルではコアのようなはっきりとした磁気回路が構成されないため、コイルの寸法や形状によってインダクタンスは影響を受けやすくなります。そのため、空気部分の磁束の流れを解析して、インダクタンスを正確に把握する必要があります。
ここでは、空芯コイルのインダクタンスを解析により求め、理論値と比較しています。

磁束密度分布、インダクタンス

コイルと周囲の空気領域の磁束密度分布を図1、コイルのインダクタンスを表1に示します。
インダクタンスは解析の結果と理論値の比較を行なっています。
図1から、コイルの鎖交磁束は中心部において密度が高くなっていることがわかります。その鎖交磁束から求めたインダクタンスは、理論値との誤差が0.28(%)となります。このことから、解析によってほぼ正確なインダクタンスを求められることが確認できます。

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