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直流滤波电感

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发布时间: 2020年11月27日

流滤波电感设计的限制参数:直流平均电流,纹波电流,直流铜损 拓扑结构决定电路设计参数a电感量由纹波决定b满载直流电感的平均值决定磁芯的直流工作点c最大峰值短路限制电流Isp,限制了最大磁通密度适合做电感的材料铁氧体,坡莫合金,铁粉芯,非晶合金,高磁通粉芯,硅钢片,铁硅铝粉芯,铁镍钼开气隙的

流滤波电感设计的限制参数:直流平均电流,纹波电流,直流铜损 


拓扑结构决定电路设计参数

a电感量由纹波决定

b满载直流电感的平均值决定磁芯的直流工作点

c最大峰值短路限制电流Isp,限制了最大磁通密度


适合做电感的材料

铁氧体,坡莫合金,铁粉芯,非晶合金,高磁通粉芯,硅钢片,铁硅铝粉芯,铁镍钼

开气隙的磁芯的目的,储存足够多的能量

*开气隙并不能提高材料的Bs

*开气隙可以减小Br,提高材料抗饱和能力,Bs-Br增大

*开气隙后,磁芯退磁场增大,剩磁Br减小


气隙的电感量计算公式:

L=(N^2*uo*Ae)/(δ)

其中uo:空气磁导率

Ae:磁芯截面长度

δ:气隙的长度


直流滤波电感工作状态

Ⅰ类工作状态

电感工作在一个很小的B-H环内,工作在电感电流连续的工作状态。B-H环的大小和电感器的铁芯损耗取决于电感电流脉动量峰值的大小,由于Δi很小,铁损很小。

电感器的铜损主要取决于电感电流的平均值,该平均值近似等于电感电流的直流分量I,集肤效应和临近效应引起的电感绕组涡流损耗一般不可以忽略

电感损耗主要是铜损,铁芯的最大工作磁密受到铁芯的饱和磁密的限制而不是涡流损耗的限制 


直流输出滤波电感设计实例:

步骤:

a设计参数:5V/50A正激变换器的输出滤波电感

b用磁芯的产品手册选择磁芯材料

c决定磁芯最大磁通密度和最大磁通摆幅

d选择磁芯形状和尺寸

e决定热阻Rt和允许损耗

f计算保证电感量的匝数

g计算所需电感量的气隙长度

h计算导体尺寸,线圈电阻,损耗和温升

i总损耗与磁芯调整