《表2 SP线圈、SDC线圈分别与DDP线圈、RP线圈磁耦合的自感、互感及耦合系数》

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《一种具有兼容耦合和抗偏移能力的螺旋双C型双面线圈的设计与研究》

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为验证SDC线圈的性能，通过仿真计算出SDC线圈与C型和E型线圈分别耦合的自感、互感及耦合系数。耦合的E型线圈和C型线圈分别采用DDP线圈和RP线圈，DDP线圈与RP线圈尺寸如表1所示。故仿真所采用的耦合结构包括SDC-DDP耦合、SDC-RP耦合。为更清楚确定SDC线圈的特性，SP线圈作为发射线圈的耦合结构也被仿真计算，以作为参考，故仿真计算包括SP-DDP耦合和SP-RP耦合下的参数。图10为SDC线圈和SP线圈分别作为发射线圈，DDP线圈和RP线圈作为接收线圈情况下的磁场分布。从图10可以得出，在相同条件下，相对于SP线圈，SDC线圈与DDP线圈和RP线圈都具有更好的磁耦合。SDC线圈、SP线圈与DDP线圈、RP线圈耦合的具体参数的仿真结果如表2所示。其中Lp、Ls分别为发射线圈和接收线圈的自感，M、k分别为发射与接收线圈之间的互感及耦合系数。结合图8和表2分析，在正对接收线圈的耦合面（定义为正面），SDC线圈的绕组磁场分布与SP线圈的绕组磁场分布一致，耦合区域的磁场分布几乎一致；在正对无接收线圈的背面，SDC线圈漏磁场比SP线圈小。根据表2可知，与SP线圈相比，SDC线圈自感更小，而SDC线圈与DDP和RP线圈作为接收线圈下的互感和耦合系数均更大。由仿真结果可知，本文提出的SDC线圈结构相比传统的SP线圈结构，与DDP线圈耦合系数提高达10.5%，而与RP线圈耦合系数提高更是达到61.5%。因此，本文提出的SDC线圈结构相比传统的SP线圈结构，既能保持兼容耦合不同类型的线圈，又提高了磁耦合结构的互感和耦合系数，还能减小作为发射线圈时线圈自感，并减少漏磁场，提高了线圈的利用率。