电感器设计流程和见解
出处:网络整理 发布于:2024-09-09 16:45:49
电感拓扑
为了分析这些方法,建立了电感器的等效磁路模型,并研究了各个元件之间的关系。
电感器的设计受电气、机械和热要求的制约。一般而言,任何电感器的设计都涉及以下步骤
磁芯材质选择
磁芯形状选择
磁芯尺寸选择
绕组线选择
对于开关模式电源转换器系统,电感器通常在线性区域内工作。由于闭环动态受电容和电感值控制,因此电感值应尽量小。此外,电路中的电感值决定了电路的工作模式。这意味着设计大电感值以防止在非连续传导模式下工作。
同样,为了确保动态性能,电感在较高负载下应较小,反之亦然。当所有这些都是设计的关键要求且不能妥协时,则采用非线性电感器代替线性电感器。图 2 显示了非线性电感器特性的示例。
图 2. 非线性电感器特性示例电感器关键元件和概念
磁线是指主要由铜制成并涂有绝缘聚合物层的漆包线。绕组由各种形状的磁线制成,包括圆形或方形横截面、矩形箔,甚至绞合线。
裸铜线表面使用绝缘层来防止短路或击穿。磁芯用于限制和引导磁场,几何形状和磁性材料的选择取决于预期应用的要求。
磁芯材料的选择取决于:
工作频率
显著谐波
相对磁导率
磁通密度峰值
磁通密度的振幅由温升限度决定
根据设计约束条件选择铁氧体材料和铁粉材料
的选择取决于以下要求:
尺寸
形状
体积
绕线窗口注意事项
气隙
绕组导体的选择取决于以下要求:
导体形状
导体尺寸
绝缘
层数
每层匝数 [2]
设计流程和见解
电感器的设计取决于特定应用的要求,可以使用法拉第方程来确定。在谐振电路的情况下,电感可以通过频率和品质因数来确定。
为了使用面积积法,在计算窗口因数和波峰因数时,电感器磁芯必须处理的能量用于确定面积积值。然后,估算绕组细节——包括所需导线的横截面积、气隙、每层的匝数等。进行简要检查以验证基于面积积不等式要求的磁芯和绕组尺寸计算。在文献中可以找到用于计算目的的更多细节、推导和方程,包括参考文献 [1] 和 [2]。
由于磁芯的磁导率并非恒定不变,设计可能无法提供准确的电感值。可以通过调整气隙来实现微调。有些铁氧体磁芯的气隙已预先调整,可以直接使用,并根据电感系数要求进行调整。
值得注意的是,对于电感器,气隙是在铁芯组装时设计的不同类型的叠片之间加入的,气隙长度在很大程度上取决于铁芯的几何形状。绕组导线尺寸的选择也取决于目标铜损和允许的电阻值。
上一篇:理解瞬态热阻的理论
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- 介绍几种常见的晶振封装的特点及其优势2024/9/30 17:15:53
- 二极管的分类有哪些?2024/9/30 17:10:16
- 晶振的作用是什么2024/9/29 17:15:23
- 晶闸管的作用及特点2024/9/29 17:11:40
- 热电偶的型号有几种2024/9/23 17:38:36