CN110995210B

CN110995210B - 多匝ltd脉冲发生器

Info

Publication number: CN110995210B
Application number: CN201911160612.6A
Authority: CN
Inventors: 董守龙; 姚陈果; 余亮; 马剑豪; 曾伟荣
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2019-11-23
Filing date: 2019-11-23
Publication date: 2022-02-11
Anticipated expiration: 2039-11-23
Also published as: CN110995210A

Abstract

本发明公开了多匝LTD脉冲发生器,主要包括电阻R_L、M个二极管D_i、M个开关管Q_i和M个LTD模块。本发明提供了体积小、全固态、高重频、脉冲的上升时间与下降时间、脉冲宽度及脉冲幅值可以进行灵活调节的高压脉冲发生器。

Description

多匝LTD脉冲发生器

技术领域

本发明涉及脉冲发生领域，具体是多匝LTD脉冲发生器。

背景技术

脉冲功率技术在众多领域有着广泛的应用，如肿瘤治疗、食品处理、水处理、等离子体发生、国防军工等等。大部分应用都需要快前沿、短脉宽、高功率、高重频、且参数灵活可调的要求。为了满足这些需求，脉冲功率产生时的开关需要能够稳定且可重复工作在较高的频率下，且开关可被信号控制。

传统的脉冲功率发生技术主要有磁开关、空气开关等作为放电开关，电路拓扑结构包括了单电容放电、Marx、LTD或传输线等，但是由于磁开关和空气开关存在导通关断时间不能灵活可控、重复性差等缺点，很难满足高重频脉冲功率技术的应用需求，且随着脉冲功率输出参数范围的不断扩展，脉冲功率技术的电路方法和器件选择也趋于多样性和全控性。

采用半导体开关的全固态脉冲发生器越来越多的被人研究，并极大的扩展了脉冲功率技术的电路结构，使得脉冲发生器可以更加紧凑，模块化且可重复，寿命长，也使得多样化的电路拓扑结构也被提出来，其中最典型脉冲形成电路全固态模块化的Marx和LTD，其各个模块可叠加，大大提高了脉冲发生器的可靠性和灵活性。

但是Marx和LTD各有其特长和缺陷。比如，Marx电路产生的脉冲宽度并不受电路结构限制，但是其工作状态下，各个开关分别工作在不同的电位，需要对开关的控制信号进行隔离，因此开关的驱动电路需要高耐压的隔离供电。LTD模块基本结构为初级和次级均为1匝的变压器，其控制电路均处于地电位，但是由于磁芯饱和效应的存在，限制了脉冲的宽度，目前全固态的LTD的脉冲宽度小于200ns，若产生更大脉宽的脉冲，则需要增加磁芯尺寸，导致脉冲源笨重。因此Marx适合长脉冲高阻抗负载，而LTD可适合短脉冲和大电流输出。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，三级多匝LTD脉冲发生器，主要包括电阻R_L、二极管D_I、二极管D_II、二极管D_III、开关管Q_I、开关管Q_II、开关管Q_III、I级LTD模块、II级LTD模块和III级LTD模块。

电路结构如下所示：

记电阻R_L的接地端为A，另一端为B。电阻R_L的A端接地，B端串联二极管D_III的阳极。电阻R_L的B端接入III级LTD模块的F_III端。

二极管D_III的阴极串联二极管D_II的阳极。二极管D_III的阴极接入III级LTD模块的E_I端。二极管D_III的阴极接入II级LTD模块的F_II端。III级LTD模块的E_I端和II级LTD模块的F_II端相连接。

二极管D_II的阴极串联二极管D_I的阳极。二极管D_II的阴极接入II级LTD模块的E_II端。二极管D_II的阴极接入I级LTD模块的F_I端。II级LTD模块的E_II端和I级LTD模块的F_I端相连接。

二极管D_I的阴极接入电阻R_L的A端。二极管D_I的阴极串联I级LTD模块的E_I端。

I级LTD模块包括电容C_I、开关管Q_I、磁芯I和绕在磁芯I上的N匝线圈。

I级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯I上的N匝线圈的始端为E_I，末端为F_I。

电容C_I的一端接入F_I端，另一端串联开关管Q_I的漏极。开关管Q_I的栅极悬空。开关管Q_I的源极接入E_I端。

II级LTD模块包括电容C_II、开关管Q_II、磁芯II和绕在磁芯II上的N匝线圈。

II级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯II上的N匝线圈的始端为E_II，末端为F_II。

电容C_II的一端接入F_II端，另一端串联开关管Q_II的漏极。开关管Q_II的栅极悬空。开关管Q_II的源极接入E_II端。

III级LTD模块包括电容C_III、开关管Q_III、磁芯III和绕在磁芯III上的N匝线圈。

III级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯III上的N匝线圈的始端为E_III，末端为F_III。

电容C_III的一端接入F_III端，另一端串联开关管Q_III的漏极。开关管Q_III的栅极悬空。开关管Q_III的源极接入E_III端。

进一步，任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt。 (1)

式中，N为磁芯绕组匝数。S是为磁芯横截面积。α为磁芯填充系数。U为任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值。t为时间。

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r。 (2)

式中，B_S和B_r分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

若LTD模块发送方波脉冲，则任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值U满足下式：

∫U(t)dt＝Uτ。 (3)

其中，τ为最大脉冲宽度。

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U。 (4)

第I级LTD模块的参考电位为GND，第II级LTD模块的参考电位为-U。第III级LTD模块的参考电位为-2U。

多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_I充电的HV导线、为开关管Q_I充电的导线和I级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯I上。为电容C_II充电的HV导线、为开关管Q_II充电的导线和II级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯II上。为电容C_III电的HV导线、为开关管Q_III充电的导线和III级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯III上。

M级多匝LTD脉冲发生器，主要包括电阻R_L、M个二极管D_i、M个开关管Q_i和M个LTD模块。i＝1,2,3…，M。

电路结构如下所示：

记电阻R_L的接地端为G，另一端为H。电阻R_L的G端接地，H端串联二极管D₁的阳极。电阻R_L的H端接入M级LTD模块的Y₁端。电阻R_L的G端接入二极管D₁的负极。电阻R_L的G端接入1级LTD模块的X₁端

二极管D_i+1的阴极串联二极管D_i的阳极。二极管D_i+1的阴极接入i+1级LTD模块的X_i+1端。二极管D_i+1的阴极接入i级LTD模块的Y_i端。i+1级LTD模块的X_i+1端和i级LTD模块的Y_i端相连接。

i级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯i上的N匝线圈的始端为X_i，末端为Y_i。

电容C_i的一端接入Y_i端，另一端串联开关管Q_i的漏极。开关管Q_i的栅极悬空。开关管Q_i的源极接入X_i端。

任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt。 (5)

式中，N为磁芯绕组匝数。S是为磁芯横截面积。α为磁芯填充系数。U为任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值。

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r。 (6)

式中，BS和Br分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

∫U(t)dt＝Uτ。 (7)

其中，τ为最大脉冲宽度。

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U。 (8)

第1级LTD模块的参考电位为GND，第k级LTD模块的参考电位为-(k-1)U。k＝2,3,4,…M。

多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_i充电的HV导线、为开关管Q_i充电的导线和i级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯i上。

值得说明的是，全固态多匝LTD脉冲发生器原理为磁感应叠加，其包括多级LTD模块，每个模块包括了多个电容及开关放电电路，从而产生大电流的低电压脉冲输出。多级LTD模块作为初级，而LTD的次级采用串联的方式，从而可以是电压在次级实现叠加，最终输出高电压大电流的脉冲。LTD的匝数增多，则在相同脉冲工作电压和饱和磁芯饱和磁感应强度(饱和磁通密度)下，其脉冲宽度可成比例增加，从而可以输出脉宽大的高压脉冲。

本发明的技术效果是毋庸置疑的。本发明的LTD脉冲发生器的脉冲宽度可调范围大，可以输出电流大的高重频高压脉冲。本发明可输出长脉宽、大电流的脉冲，且本发明各级半导体开关的驱动供电采用了磁芯共模绕法，从而使各级电容和开关不需要隔离二极管或隔离电源模块。本发明提供了一种体积小、全固态、高重频、脉冲的上升时间与下降时间、脉冲宽度及脉冲幅值可以进行灵活调节的高压脉冲发生器。

附图说明

图1为三级全固态多匝LTD脉冲发生器电路拓扑；

图2为三级全固态多匝LTD脉冲发生器等效电路；

图3为M级全固态多匝LTD脉冲发生器电路拓扑；

图4为单级LTD模块电路图；

图5为M级全固态多匝LTD脉冲源输出脉冲时电路原理图；

图6为供电及充电同向绕制隔离方案示意图；

图7为三级全固态多匝LTD脉冲发生器典型的输出电压和电流波形图；

图8为三级全固态多匝LTD脉冲源输出不同幅值的电压波形示意图；

图9为三级全固态多匝LTD脉冲发生器不同脉宽的输出电压波形示意图；

图10为三级全固态多匝LTD脉冲发生器负极性脉冲上升沿局部放大图；

图11为三级全固态多匝LTD脉冲发生器负极性脉冲下降沿局部放大图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

参见图1，三级全固态多匝LTD脉冲发生器，主要包括电阻R_L、二极管D_I、二极管D_II、二极管D_III、开关管Q_I、开关管Q_II、开关管Q_III、I级LTD模块、II级LTD模块和III级LTD模块。

优选的，三级全固态多匝LTD脉冲发生器可以包括电阻R_L、二极管D_I、二极管D_II、二极管D_III、开关管Q_I、开关管Q_II、开关管Q_III、若干并联I级LTD模块、若干并联II级LTD模块、若干并联III级LTD模块。

三级全固态多匝LTD脉冲发生器的等效电路图如图2所示。二极管D_I、二极管D_II、二极管D_III为放电时的续流器件。所述开关管可以为IGBT、晶闸管和GTO等。

电路结构如下所示：

二极管D_III的阴极串联二极管D_II的阳极。二极管D_III的阴极接入III级LTD模块的E_III端。二极管D_III的阴极接入II级LTD模块的F_II端。III级LTD模块的E_III端和II级LTD模块的F_II端相连接。

I级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯I上的N匝线圈的始端为E_I，末端为F_I。

II级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯II上的N匝线圈的始端为E_II，末端为F_II。

III级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯III上的N匝线圈的始端为E_III，末端为F_III。

进一步，任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt。 (1)

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r。 (2)

式中，B_S和B_r分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

∫U(t)dt＝Uτ。 (3)

其中，τ为最大脉冲宽度。

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U。 (4)

参见图6，全固态多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_I充电的HV导线、为开关管Q_I充电的15V导线和I级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯I上。为电容C_II充电的HV导线、为开关管Q_II充电的15V导线和II级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯II上。为电容C_III电的HV导线、为开关管Q_III充电的15V导线和III级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯III上。

当LTD模块工作时，GND导线上端的电位为变为-U，由于方向相同且匝数一样，则HV导线上端电位也会变为-U+HV，15V导线上端电位变为-U+15V。而三根导线之间的电位差不变，HV导线与GND导线之间电位差为-U+HV-(-U)＝HV，15V导线相对GND导线电位差-U+15V-(-U)＝15V。因此在第二级LTD中，各导线电位差仍保持原有的值。由此LTD级数可以继续叠加，从而产生更高等级的脉冲幅值，且各级绕组承受的电压仅为U，与级数无关。

采用多匝的LTD，其N>1，在相同磁芯型号和尺寸的情况下，其脉冲宽度与匝数成正比，因此可通过增加匝数，使脉冲宽度增加，且由于LTD绕组中流通的电流几乎为0，因此绕组的导线可以较细，不需要考虑较大的通流能力。

实施例2：

参见图3和图5，M级全固态多匝LTD脉冲发生器，主要包括电阻R_L、M个二极管D_i、M个开关管Q_i和M个LTD模块。i＝1,2,3…，M。

电路结构如下所示：

记电阻R_L的接地端为G，另一端为H。电阻R_L的G端接地，H端串联二极管D_M的阳极。电阻R_L的H端接入M级LTD模块的Y_M端。电阻R_L的G端接入二极管D₁的负极。电阻R_L的G端接入1级LTD模块的X₁端

i级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯i上的N匝线圈的始端为X_i，末端为Y_i。

任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt。 (1)

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r。 (2)

式中，BS和Br分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

∫U(t)dt＝Uτ。 (3)

其中，τ为最大脉冲宽度。

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U。 (4)

全固态多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_i充电的HV导线、为开关管Q_i充电的导线和i级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯i上。

实施例3

三级全固态多匝LTD脉冲发生器中，i级LTD模块的电路结构参见图4，即：

记绕在磁芯i上的N匝线圈的始端为X_i，末端为Y_i。

当开关管Q_i导通时，电容C_i放电。电流依次流过开关管Q_i、磁芯i、电容C_i，构成回路L1，电流依次流过电阻R_L、i级LTD模块再流回电阻R_L，构成回路L2。图4中回路L1视为LTD的初级回路，回路L2视为LTD的次级回路，可以看出LTD放电的初级回路完全包含于次级回路中，因此初级回路产生的磁通也完全通过次级回路。

在初级回路中，磁芯的励磁电流I₁与磁场强度满足安培环路定律：

表示线元矢量。

表示磁场强度。

磁芯内磁感应强度B在变化，在初级回路中产生感应电场E，该过程满足法拉第电磁感应定路：

为磁感应强度；

为感应电场；

表示散度。

初级回路内有：

因此说明初级回路中感应电压和电容电压相互抵消，即感应隔离。

次级回路内有：

因此

U＝I₂R； (5)

此外，初级回路的电流为I₁，经过磁芯后会在次级回路感应出相反的电流I₂，且由于变压器匝数相同，I₁＝﹣I₂，方向相反，因此在LTD绕组中的电流为0。R为电阻值。

当脉冲源串联叠加时，全固态多匝LTD脉冲发生器的输出电压U_out如下：

U_out＝3U＝I₂R (6)

因此可将初级电压进行感应叠加，输出高压脉冲。

实施例4：

M级全固态多匝LTD脉冲发生器的输出电压U_out＝mU，最大可以输出的电流为I_out＝nI₁，实现电压和电流的叠加，从而输出高压大电流的脉冲。

实施例5：

验证三级全固态多匝LTD脉冲发生器的实验，主要步骤如下：

1)设计三级全固态多匝LTD脉冲发生器，该脉冲发生器采用同轴形放电回路设计，电路板中间为高压输出，四周均为相对地电位，降低电磁干扰的辐射。各级之间采用6个铜柱相连，可起到支撑电路板的作用，负载电阻采用铜箔连接固定，使得整个放电回路可流通大电流，减少脉冲趋肤效应的影响，从而减少放电回路的杂散电感和损耗，提高能源的利用效率，降低波形震荡优化脉冲波形。

2)在脉冲源性能测试中，采用具有500MHz带宽和10GS/s采样率的力科示波器HDO6054、力科高压探头PPE6KV和皮尔森电流传感器6600进行测量。负载电阻10Ω，由5个50Ω的无感电阻并联组成。

3)多匝LTD脉冲源典型的输出波形如图7所示，最大输出电压5000V，脉冲电流幅值约500A。此外对不同的输出脉冲幅值进行测试，如图8所示，充电电压分别为200，300，400，500V时，多匝LTD脉冲源可分别输出2000V，3000V，4000V和5000V的方波脉冲，其输出电压和电流波形无明显震荡，充分验证了该脉冲源输出波形的稳定性。

多匝LTD脉冲源输出不同脉冲宽度范围最高可达5μs，如图9所示，脉冲宽度范围从200ns-5μs的波形，在脉冲参数下，波形均为很好的方波脉冲。

此外，多匝LTD脉冲源输出脉冲具有很快上升沿和下降沿，图10为输出负极性脉冲的上升沿，其上升时间(10％-90％)约为30ns，11图为输出负极性脉冲的下降时间，其下降时间(10％-90％)仅为16ns。

Claims

1.三级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，主要包括电阻R_L、二极管D_I、二极管D_II、二极管D_III、开关管Q_I、开关管Q_II、开关管Q_III、I级LTD模块、II级LTD模块和III级LTD模块；

电路结构如下所示：

记电阻R_L的接地端为A，另一端为B；电阻R_L的A端接地，B端串联二极管D_III的阳极；电阻R_L的B端接入III级LTD模块的F_III端；

二极管D_III的阴极串联二极管D_II的阳极；二极管D_III的阴极接入III级LTD模块的E_III端；二极管D_III的阴极接入II级LTD模块的F_II端；III级LTD模块的E_III端和II级LTD模块的F_II端相连接；

二极管D_II的阴极串联二极管D_I的阳极；二极管D_II的阴极接入II级LTD模块的E_II端；二极管D_II的阴极接入I级LTD模块的F_I端；II级LTD模块的E_II端和I级LTD模块的F_I端相连接；

二极管D_I的阴极接入电阻R_L的A端；二极管D_I的阴极串联I级LTD模块的E_I端；

I级LTD模块包括电容C_I、开关管Q_I、磁芯I和绕在磁芯I上的N匝线圈；

I级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯I上的N匝线圈的始端为E_I，末端为F_I；

电容C_I的一端接入F_I端，另一端串联开关管Q_I的漏极；开关管Q_I的栅极悬空；开关管Q_I的源极接入E_I端；

II级LTD模块包括电容C_II、开关管Q_II、磁芯II和绕在磁芯II上的N匝线圈；

II级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯II上的N匝线圈的始端为E_II，末端为F_II；

电容C_II的一端接入F_II端，另一端串联开关管Q_II的漏极；开关管Q_II的栅极悬空；开关管Q_II的源极接入E_II端；

III级LTD模块包括电容C_III、开关管Q_III、磁芯III和绕在磁芯III上的N匝线圈；

III级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯III上的N匝线圈的始端为E_III，末端为F_III；

电容C_III的一端接入F_III端，另一端串联开关管Q_III的漏极；开关管Q_III的栅极悬空；开关管Q_III的源极接入E_III端；

多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_I充电的HV导线、为开关管Q_I充电的导线和I级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯I上；为电容C_II充电的HV导线、为开关管Q_II充电的导线和II级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯II上；为电容C_III充电的HV导线、为开关管Q_III充电的导线和III级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯III上。

2.根据权利要求1所述的三级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt； (1)

式中，N为磁芯绕组匝数；S是为磁芯横截面积；α为磁芯填充系数；U为任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值；t为时间；

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r； (2)

式中，B_S和B_r分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

3.根据权利要求1或2所述的三级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，若LTD模块发送方波脉冲，则任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值U满足下式：

∫U(t)dt＝Uτ； (3)

其中，τ为最大脉冲宽度；

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U (4)。

4.根据权利要求1所述的三级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，第I级LTD模块的参考电位为GND，第II级LTD模块的参考电位为-U；第III级LTD模块的参考电位为-2U。

5.M级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，主要包括电阻R_L、M个二极管D_i、M个开关管Q_i和M个LTD模块；i＝1，2，3…，M；

电路结构如下所示：

记电阻R_L的接地端为G，另一端为H；电阻R_L的G端接地，H端串联二极管D_M的阳极；电阻R_L的H端接入M级LTD模块的Y_M端；电阻R_L的G端接入二极管D₁的负极；电阻R_L的G端接入1级LTD模块的X₁端；

二极管D_i+1的阴极串联二极管D_i的阳极；二极管D_i+1的阴极接入i+1级LTD模块的X_i+1端；二极管D_i+1的阴极接入i级LTD模块的Y_i端；i+1级LTD模块的X_i+1端和i级LTD模块的Y_i端相连接；

i级LTD模块的电路结构如下所示：

记绕在磁芯i上的N匝线圈的始端为X_i，末端为Y_i；

电容C_i的一端接入Y_i端，另一端串联开关管Q_i的漏极；开关管Q_i的栅极悬空；开关管Q_i的源极接入X_i端。

6.根据权利要求5所述的M级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，任一级LTD模块的磁芯、脉冲电压和脉宽满足下式：

N(ΔB)Sα＝∫U(t)dt； (5)

式中，N为磁芯绕组匝数；S是为磁芯横截面积；α为磁芯填充系数；U为任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值；

磁通密度变化值ΔB如下所示：

ΔB＝B_s-B_r； (6)

式中，B_S和B_r分别为饱和磁通密度和剩余磁通密度。

7.根据权利要求5或6所述的M级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，若LTD模块发送方波脉冲，则任一级LTD模块输出的脉冲电压幅值U满足下式：

∫U(t)dt＝Uτ； (7)

其中，τ为最大脉冲宽度；

最大脉冲宽度τ如下所示：

τ＝N(ΔB)Sα/U (8)。

8.根据权利要求5所述的M级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，第1级LTD模块的参考电位为GND，第k级LTD模块的参考电位为-(k-1)U；k＝2，3，4，...M。

9.根据权利要求5所述的M级多匝LTD脉冲发生器，其特征在于，多匝LTD脉冲发生器充电时，为电容C_i充电的HV导线、为开关管Q_i充电的导线和i级LTD模块的绕组线圈同向绕制在磁芯i上。