辫线

辫线（）是一种特定类型的多股电线或电缆，用于电子设备中在无线电频率下传输交流電（AC）。该电线的设计目的是在频率高达约1 MHz时减少由集膚效應（skin effect）和邻近效应（proximity effect）引起的损耗。

辫线由许多细的股线组成，每根股线单独绝缘并按若干精确规定的方式绞合或编织在一起，通常涉及多级的束绞（即先将已绞合的小束再次绞成更大的束，依此类推）。这些绕制/编织方式的结果是使得各股线在导体外侧的位置所占的总体长度份额相互均衡。其效果是将电流在各股线之间均匀分配，从而降低阻抗。

辫线用于低频运行的高品質因子（高Q）电感元件（如无线电发送器和无线电接收机的电感）、感应加热设备以及開關模式電源等。

“Litz wire”一词源自德语 Litzendraht（俗称 Litze），意为“编织/绞合的线”或“织状线”。

工作原理
集膚效應和邻近效应使得导体对交流电（AC）的阻抗高于对直流电（DC）的阻抗。由于电磁场的两种相反作用，集肤效应在约2 MHz以下的频率范围内占主导；在更高频率下，邻近效应成为主导，此时辫线相比实心导线或管状导体会产生更多的直流相关损耗。

集肤效应
导体的电阻取决于其横截面积；在给定长度下，横截面积越大电阻越小。然而在高频情况下，交流電不会深入导体内部，这是由于材料中感应出的渦電流，电流倾向于靠近表层流动——这就是所谓的集膚效應。因此，在实心导体（如实心导线）中，电流主要流经靠近表面的环形层，而流经导线中心附近的电流较少。由于被有效利用的横截面积减少，导线的交流电阻比其直流電电阻要大。电流频率越高，电流穿透的深度越小，电流被“挤”到越来越窄的表面区域，从而使交流电阻随频率上升而增加。

交流电在导体中穿透的深度由称为集肤深度（skin depth）的参数决定，集肤深度定义为电流强度降至表面值的约37%（即 1/e）处的深度。集肤深度随频率增加而减小。在低频时，如果集肤深度大于导线直径，集肤效应可以忽略不计，电流分布和电阻与直流时几乎相同。随着频率上升且集肤深度小于导线直径，集肤效应变得明显，电流越发集中在表面，导线单位长度电阻高于其直流值。铜线在不同频率下的集肤深度举例：

• 在 60 Hz时，铜的集肤深度约为 7.6 毫米（约 0.30 英寸）。
• 在 60 kHz时，铜的集肤深度约为 0.25 毫米（约 0.0098 英寸）。
• 在 6 MHz时，在微波频率下，集肤深度远小于股线直径，被强制通过内层股线的电流会在外层股线中感应出强烈的涡流，这会抵消辫线的优势，使其性能远不如同直径的实心导线。

辫线每单位横截面积的阻抗较高，但可以制造更粗的辫线电缆，从而在较高频率下减少或维持电缆阻抗。辫线的制作通常使用非常细的导线，常可选用镀银或实银材质。单根股线常采用低温漆（lacquer）涂层，该涂层通常需用接近银硬焊所用的焊鐵温度才能熔化，在制作连接时需将其去除。股线束也可使用丝绸作为外层绝缘。

应用
线圈，显示辫线线圈]]
辫线用于制造电感器和变压器，尤其是在集肤效应更加明显且邻近效应可能成为更严重问题的高频应用中。辫线属于一种多股绞合导线，但在此其使用原因并非通常为防止材料疲勞导致的完全断线。

辫线常见于频率从几十千赫到数百千赫的电力应用中，例如電磁爐和無線充電（如Qi标准的充电器）发射机。多股并行扭绞的搪瓷线也可在某些开关电源的变压器中见到。

WWVB发射站
美国國家標準技術研究所在其时间码广播台WWVB中使用辫线。该台在60 kHz频率上传输。辫线用于螺旋天线（helix）和两个螺旋罩内的可变耦合器（variometer）。它由9×5×5×27（共计6,075）股#36美国线规（直径 0.127 mm）漆包线和多层棉、麻及塑料绝缘构成， 电缆直径为3/4 英寸（约 19.05 mm），总计151,875圓密耳（约 0.76956 cm²）的铜面积。

相关
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参考