Läckinduktanser

Läckinduktanser är oönskad induktans som uppstår i elektriska system och som inte är en del av den avsedda magnetiska kopplingen mellan komponenter. Begreppet används ofta för att beskriva såväl läckinduktans i transformatorer som stray inductance i ledningar, kabeldragning och kretskort. Denna induktans uppkommer när den magnetiska flödesbanan inte länkas helt mellan ledningar eller lindningar, ofta på grund av geometri och närhet till andra leder.

Orsaker och former: läckinduktans uppstår främst från loopar där returströmmen följer en annan bana än sändningen, från långa eller icke-optimalt placerade ledningar på kretskort, kabelsträckor och dålig avskiljning av jord. I transformatorer uppstår läckinduktans när inte allt magnetiskt flöde länkas mellan primär- och sekundärlindningar, vilket leder till energilagring som inte bidrar till avsedd omvandling och därmed ger en extra reaktans.

Effekter och relevans: läckinduktans växer med frekvensen och bidrar till impedansen i en signal- eller effektkälla som jωL. Det kan orsaka spänningsöverskott, ringing, elektromagnetisk störning och försämrad signalintegritet i högfrekventa applikationer samt påverka snabba övergångar i switchade regulatorer. Mäts ofta med LCR-mätare eller impedansanalys; i transformatorer kan leakage inductance mätas genom tester där sekundären kortsluts och primärens impedans mäts.

Förebyggande och åtgärder: minska loopstorlek och returvägar, använd korta ledningar, tvinnade par eller skärmad kabel för att reducera störningar. På kretskortet bör signal- och jordleder placeras nära varandra och breda jordplan användas för att minimera looparean. Vid transformatordesign kan leakage minskas genom bättre lindningskoppling och minskat avstånd mellan primär- och sekundärlindningar samt genom optimerad lindningslayout.