利用磁环设计电感(choke)的简易步骤
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电感绕制一、准备工作1、领取与计划单相符合的材料。
2、将绕线机根据所测电感量预置好所绕线圈数。
3、准备好垫片、502、乳胶及胶枪。
二、操作步骤1、将去漆层的漆包线头在骨架起头接线柱上绕2圈,然后将骨架接线柱朝外,插于绕线机卡头上,启动绕线开关。
2、绕完所预置圈数后用专用工具在漆包线端去漆后在尾端接线柱上绕2圈。
3、将绕好的电感线圈接线柱朝下一字形排列在专用工装上,用夹子夹起沾上助焊剂,平放入235—250℃焊槽内浸焊,骨架浸锡不得大于1mm,时间1—2秒。
4、将磁芯按技术要求安装完毕后,垫上垫片用LC电桥测其电感量,使电感量达到规定值,用专用胶固定垫片和磁芯。
5、测好的电感用乳胶固定好。
并放入烘箱内熔化。
三、技术要求1、线排列必须整齐,平整凹凸不得大于1mm,刮线处不得进入磁芯以内,焊接质量要好。
2、垫片四周不得超出磁芯端面,磁芯在骨架上不得松动,漆包线上不得粘有焊锡。
3、电感量精度要求在规定值±0、15mh范围。
四、注意事项1、浸焊时漆包线上不得浸上焊锡。
磁环电感1.根据任务单的型号数量领取相吻合的磁环和线材。
2.依据标准要求的圈数裁剪线材长度。
3.在磁环的绕制中,将线拉紧使每圈紧帖于磁环,始头和尾端长短要一样齐,并用拔线钳在线头处拔掉5mm.。
灯头焊接及压灯头一、准备工作1、领取与生产计划单相符合的灯头、灯头线和塑壳。
2、准备好焊锡、焊锡膏、烙铁及周转箱等。
二、操作步骤1、将灯头下部引线焊好,再将上部引线从灯头顶部小孔中穿过,然后抹上焊锡膏,用焊锡焊好。
2、将焊好的灯头数好数量放入周转箱内。
3、压灯头人员将灯头和塑壳安装在一起,然后用灯头锁扣器压紧。
4、将压好的灯头数好数量放入周转箱内。
三、技术要求1、锡膏涂抹要均匀适量,焊点圆滑、牢固,灯头引线不得有漏丝现象,不得用错壳子。
2、灯头和上塑壳安装要垂直到位,不得有歪斜,扭力不得低于3N。
四、注意事项1、生锈和活动灯头不得使用。
2、壳子有污迹和划痕不得使用。
环形电感的相关设计概念以及计算
参数说明:
1.峰值指的是每一个磁极顶点的磁感值,单位为kGs(千高斯),1kGs=0.1T(特斯拉)。
磁环有多少个磁极,就有多少个峰值,正峰代表N极,负峰代表S极。
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2.角度指的是每一个磁极顶点相对于本磁极起始零点的度数。
3.面积指的是每一个磁极的磁感波形与角度坐标之间所包围的面积,单位为T度,即:特斯拉×角度。
其物理意义表示为磁感对角度的积分。
总面积是所有磁极面积的代数和。
4.宽度指的是每一个磁极的起始零点与结束零点之间所占的度数。
5.半高宽指的是每一个磁极的二个50%峰值点之间所占的度数。
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6.夹角指的是每一个磁极的峰值角度相对于前一个磁极的峰值角度的度数。
7.08夹角指的是每一个磁极的二个80%峰值点的中点与前一磁极的相同点之间的度数。
8.最大值、最小值、平均值、标准偏差:按数学定义,在测试报告中对所有N极和S极分别计算;在软件极坐标界面中,不区分N极和S极,对所有磁极进行计算。
9.累计误差:对每一个参数,根据其最大值和最小值来计算,累计误差=100×(最大值-最小值)/最小值。
10.峰值极间误差:指相同极性的相邻磁极间峰值偏差的最大值。
一些电感元件的设计绝大多数的电子元器件都由生产部门根据规定的标准和系列进行生产,供使用部门选用。
而电感元件则是一个例外,除了一部分电感元件,如固定电感器、阻流圈、振荡线圈和一些专用电感元件是按规定标准生产的外,有许多电感元件属非标元器件。
需要使用者根据实际进行自行设计和制作。
本节对常用的电感线圈和低频扼流圈的简易设计作以介绍。
一、如何选定电感线圈的结构首先应根据电路的实际需要,结合各种电感线圈的应用特点来确定所设计电感线圈的结构。
间绕式空心线圈的电感量很小,只适合在高频和超高频电路中使用。
若绕制的圈数较少,且导线的直径较粗,就可以不用骨架进行绕制。
在工作频率大于 100MHz 时,一般为了减少集肤效应,应采用单股粗镀银铜线绕制,用骨架或不用骨架时都有较好的特性,Q 值较高(可达150~400),稳定性也很高。
单层密绕空心线圈适用于短波、中波回路,一般要用骨架。
对于导线粗而线圈直径不大的单层密绕空心线圈,也可不用骨架绕制。
一般单层密绕空心线圈的电感量也不大,其Q 值可达150~ 250,并具有较高的稳定性。
多层空心电感线圈可以获得较大的电感量,但体积较大,分布电容也大。
为减少线圈体积,又想获得较大的电感量,应考虑选择带磁芯线圈结构。
二、空心线圈的设计空心线圈是指以空气为介质的线圈。
下面介绍单层线圈和多层线圈的设计计算方法。
1、 单层线圈的计算单层线圈的结构如图5-15所示。
单层线圈的电感量可由下式计算:32010−⋅⋅=D N L L图5-15单层空心线圈式中 : L —线圈的电感量(µH );N —线圈的匝数,等于τl ;D —线圈的直径(cm);L 0—线圈的修正系数,它是与线圈的长度l 和直径D 有关的一个量,可从图5-16给出的曲线中求出。
2、 多层线圈的计算多层线圈电感量的计算与线圈的绕法无关,因此蜂房式线圈也可按下式计算:32010−⋅⋅⋅=D N L L图5-16单层线圈修正系数L0数值曲线式中: L —多层线圈的电感量(µH );N —线圈的匝数; D —线圈的外径(cm) ;L 0—线圈的修正系数,它与线圈的结构尺寸有关,可从图5-17给出的曲线中求出。
⒆资料:19-1USA Micrometals 铁粉末铁心(节录):内径截面面积面积乘积磁路长度质量导磁率电感系数 cm cm2cm4cm g μAL T30-260.3840.0650.008 1.830.875.033.0T37-260.5210.0700.015 2.32 1.175.028.0T44-260.5820.1070.028 2.67 2.075.036.0T50-260.7700.1210.056 3.20 2.775.032.0T68-260.9400.1960.136 4.24 5.775.042.0T72-260.7110.3690.147 3.9910.475.087.0粉末铁心结构常数Kj(25℃)Kj(50℃)x y 4035901.14-0.12[ 变压器与电感设计手册 (中国电子变压器专业委员会内部参考资料)]19-2嘉成电子公司铁粉末铁心(节录):内径外径高度磁路长度截面面积体积电感系数mm mm mm cm cm2cm3AL T30-26 3.8407.8 3.250 1.840.0610.11033.5T37-26 5.2109.53 3.250 2.310.0640.14728.5T44-26 5.82011.2 4.040 2.680.0990.26637.0T50-267.70012.7 4.830 3.190.1120.35833.0T68-269.40017.5 4.830 4.230.1790.75943.5T72-267.11018.3 6.600 4.010.349 1.40090.019-326号铁粉材质铁损:①USA Micrometals 公司提供的μ=75,26#铁粉末铁心铁损计算式:P =0.144*f 1.12*Bm 2.01W/kgf :频率HzBm :磁通密度T[ 变压器与电感设计手册 (中国电子变压器专业委员会内部参考资料)]②嘉成电子提供的铁粉末铁心的铁损曲线:型号型号19-4铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系:①嘉成电子铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线:(嘉成电子)初始导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线(嘉成电子)导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线②东阳东磁有限公司提供的铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线:东阳东磁有限公司65%60Oe19-5铁粉末铁心的导磁率和频率的关系:嘉成电子提供的铁粉末铁心的导磁率和频率的关系曲线:(嘉成电子)实效导磁率和频率的关系曲线19-6电感线圈表面温升的计算:(以下内容为节录自中国电子学会2006年变压器和电感器件专业学术年会论文集中杜保明的文章)假设热能是通过铁心或线圈绕组的暴露表面均匀消散的,当绕组或铁心的温度高于周围环境的空气温度时,热量就将通过热辐射的方式和热对流的方式向周围传递。
电感电感(inductance of an ideal inductor)是闭合回路的一种属性。
当线圈通过电流后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。
这种电流与线圈的相互作用关系称为电的感抗,也就是电感,单位是“亨利(H)”。
电感可由电导材料盘绕磁芯制成,典型的如铜线,也可把磁芯去掉或者用铁磁性材料代替。
比空气的磁导率高的芯材料可以把磁场更紧密的约束在电感元件周围,因而增大了电感。
电感有很多种,大多以外层瓷釉线圈(enamel coated wire )环绕铁素体(ferrite)线轴制成,而有些防护电感把线圈完全置于铁素体内。
一些电感元件的芯可以调节。
由此可以改变电感大小。
电感符号:L电感单位:亨(H)、毫亨(mH)、微亨(μH),换算关系为:1H=10^3mH=10^6μH=10^9nH。
换算:数值X10的n次方如103即为10X10的三次方nh 为10uh 除此外还有一般电感和精密电感之分一般电感:误差值为20%,用M表示;误差值为10%,用K表示。
精密电感:误差值为5%,用J表示;误差值为1%,用F表示。
如:100M,即为10μH,误差20%。
色环电感的读法:棕红橙黄绿蓝紫灰白黑1 2 3 4 5 6 7 8 9 0误差代表:金银+/-5% +/-10%如果色环分别为黄紫红金=472=47*10^2UH=4.7MH也就是ABCD中AB是有效数值,C代表10的幂次方,D代表误差。
电感的计算公式:L=(k*μ0*μs*N2*S)/l其中μ0 为真空磁导率=4π*10^(-7)。
(10的负七次方)μs为线圈内部磁芯的相对磁导率,空心线圈时μs=1N2 为线圈圈数的平方S 线圈的截面积,单位为平方米l 线圈的长度,单位为米k系数,取决于线圈的半径(R)与长度(l)的比值。
计算出的电感量的单位为亨利。
k值表2R/l k0.1 0.960.2 0.920.3 0.880.4 0.850.6 0.790.8 0.741.0 0.691.5 0.62.0 0.523.0 0.434.0 0.375.0 0.3210 0.2色环电阻与色环电感的区别:1、色环电感的标注方法基本与色环电阻是一致的,只是从外观上面看上去,色环电感比色环电阻看上去会更加粗一些。
磁环蜂窝式绕法
磁环蜂窝式绕法(Magnetic Ring Cavity Configuration Winding)是一种用于设计高频电感器的方法,通常用于制作表面贴装型电感器。
在磁环蜂窝式绕法中,磁芯被分成多个同心环形磁环,每个磁环之间都有一定的间隔,形成了一种类似于蜂窝的结构。
然后,绕制电感线圈的导线从磁芯的一侧进入,穿过磁芯的多个磁环之间的空隙,最后从磁芯的另一侧出来,形成了一个类似于螺旋形的线圈。
这种绕法的优点是可以在磁芯的表面形成多个电感线圈,从而增加了电感器的电感值,同时也减小了电感器的体积和重量。
此外,磁环蜂窝式绕法还可以提高电感器的品质因数,减小电感器的电阻和损耗,提高电感器的工作效率。
磁环蜂窝式绕法在高频电感器的设计和制造中得到广泛应用,特别是在手机、平板电脑等移动设备中的电源管理电路中,以及在无线电通信、雷达、卫星通信等领域的高频电路中。
磁集成电感与逆变器制作方法(实用版4篇)目录(篇1)1.磁集成电感的概念与特点2.磁集成电感的制作方法3.逆变器的概念与分类4.逆变器的制作过程5.磁集成电感在逆变器中的应用正文(篇1)磁集成电感是一种具有高电感值、低电阻和低漏磁的新型电感器件,它集成了磁性材料和电感元件,具有体积小、性能稳定等优点。
磁集成电感广泛应用于各种电子设备中,如电源、滤波器、信号处理器等。
磁集成电感的制作方法主要有以下几种:1.绕线法:将导线绕成一定的线圈数,形成一个电感器。
这种方法制作简单,但电感值较小,不适合高电感应用。
2.贴片法:将磁性材料贴在电路板上,形成一个电感器。
这种方法制作方便,但电感值和性能受限于磁性材料的性能。
3.嵌入式法:将磁性材料嵌入电路板中,形成一个电感器。
这种方法制作较为复杂,但电感值和性能较好。
逆变器是一种将直流电转换为交流电的电子装置,它主要由开关管、磁性材料、电感元件和控制电路组成。
根据磁性材料的不同,逆变器可以分为磁性材料逆变器和磁集成电感逆变器。
逆变器的制作过程主要包括以下几个步骤:1.选择合适的磁性材料和电感器件2.制作磁性材料和电感器件的结构3.选择合适的开关管和控制电路4.组装逆变器,并调试性能磁集成电感在逆变器中的应用主要有以下几个方面:1.提高逆变器的电感值,降低电阻和漏磁2.减小逆变器的体积和重量,提高性能3.提高逆变器的稳定性和可靠性,延长使用寿命总之,磁集成电感在逆变器制作中具有重要作用,它不仅可以提高逆变器的性能和稳定性,还可以减小逆变器的体积和重量,提高使用寿命。
目录(篇2)1.磁集成电感的概念与特点2.磁集成电感的制作方法3.逆变器的概念与分类4.逆变器的制作方法5.磁集成电感在逆变器中的应用6.结论正文(篇2)一、磁集成电感的概念与特点磁集成电感是一种具有高集成度、高稳定性和高效率的电感器件。
它采用磁性材料作为电感元件,并通过集成电路技术将电感元件与其他电子元件集成在一起,形成一个完整的电感器件。
磁环共模电感手工绕线方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磁环共模电感是一种重要的电感器件,广泛应用于电子领域中。
手工绕线方法是一种传统的制作方式,通过人工进行绕线操作,可以有效控制绕线的质量和密度。
本文将介绍磁环共模电感的基本概念和作用,以及手工绕线方法的优势和实际操作。
通过探讨绕线技巧和注意事项,我们可以更好地理解手工绕线在电感制作中的重要性,并为未来的发展方向和应用前景提供参考和探讨。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1. 文章主题介绍:简要介绍本文的研究对象和研究内容,即磁环共模电感手工绕线方法。
2. 研究意义:阐述这个主题的重要性和研究的必要性,以及对行业或学科的贡献。
3. 研究方法:简要介绍使用的研究方法和步骤,以及数据的收集和分析方式。
4. 章节内容安排:介绍文章的主要章节和内容,帮助读者了解整篇文章的结构和逻辑。
在文章结构部分,可以简要概括本文的整体框架,让读者对文章的主要内容有一个整体的了解,引导读者继续阅读。
1.3 目的本文的目的主要在于介绍磁环共模电感手工绕线的方法,并探讨其在电感制作中的重要性和价值。
通过深入分析磁环共模电感的概念和作用,以及手工绕线方法的优势和实际操作,我们可以更加全面地了解这一领域的知识和技术。
同时,通过介绍绕线技巧和注意事项,读者们可以学习到如何正确地进行手工绕线,提高绕线效率和质量。
通过本文的阐述,我们旨在强调手工绕线在电感制作中的重要性,并探讨未来磁环共模电感手工绕线的发展方向和应用前景。
希望读者们能够从中获得对磁环共模电感手工绕线的深刻理解,进而在实践中更加准确、高效地应用这一技术,推动电感制作领域的进步和发展。
2.正文2.1 磁环共模电感的概念和作用磁环共模电感是一种用于抑制电子设备中电磁干扰的重要元件。
它通常由一个或多个磁性材料环组成,环的中心穿有导线,在电子电路中起到过滤和隔离信号的作用。
在电子设备中,各种信号电路之间存在互相干扰的情况,这会导致设备的性能下降或者工作不稳定。
1 共模扼流圈共模电感(Common mode Choke),也叫共模扼流圈,是在一个闭合磁环上对称绕制方向相反、匝数相同的线圈。
理想的共模扼流圈对L(或N)与E之间的共模干扰具有抑制作用,而对L与N 之间存在的差模干扰无电感抑制作用。
但实际线圈绕制的不完全对称,会导致差模漏电感的产生。
信号电流或电源电流在两个绕组中流过时方向相反,产生的磁通量相互抵消,扼流圈呈现低阻抗。
共模噪声电流(包括地环路引起的骚扰电流,也处称作纵向电流)流经两个绕组时方向相同,产生的磁通量同向相加,扼流圈呈现高阻抗,从而起到抑制共模噪声的作用。
共模电感实质上是一个双向滤波器:一方面要滤除信号线上共模电磁干扰,另一方面又要抑制本身不向外发出电磁干扰,避免影响同一电磁环境下其他电子设备的正常工作。
共模扼流圈可以传输差模信号,直流和频率很低的差模信号都可以通过,而对于高频共模噪声则呈现很大的阻抗,所以它可以用来抑制共模电流骚扰。
扼流圈一般用在电源线输入端。
1.1 工作原理共模电感扼流圈是开关电源、变频器、UPS电源等设备中的一个重要部分。
其工作原理:当工作电流流过两个绕向相反线圈时,产生两个相互抵消的磁场H1、H2,此时工作电流主要受线圈欧姆电阻以及可忽略不计的工作频率下小漏电感的阻尼。
如果有干扰信号流过线圈时,线圈即呈现出高阻抗,产生很强的阻尼效果,达到衰减干扰信号作用。
1.2 插入损耗特性共模扼流圈插入损耗特性是由其在干扰频谱下的阻抗特性来衡量的。
当频率范围为0.01~1MHZ时,阻抗主要取决于线圈电感L。
当频率范围为1~10MHZ时,阻抗主要取决于绕组分布电容CK。
当频率范围为>10MHZ时,阻抗与绕组电容、主回路电感、漏电感和磁芯铁损与铜损所组成的并联电路有关(ZS为等效阻抗)。
1.3 共模扼流圈的应用1.开关电源抑噪滤波器2.电源线和信号线静电噪音滤波器3.变换器和超声设备等辐射干扰抑制器1.4 漏感和差模电感对理想的电感模型而言,当线圈绕完后,所有磁通都集中在线圈的中心内。
000阻抗(ohm)=2*3.14159*F(工作频率)*电感量(mH),设定需用360ohm阻抗,因此:电感量(mH)=阻抗(ohm)÷(2*3.14159)÷F(工作频率)=360÷(2*3.14159)÷7.06=8.116mH0000据此可以算出绕线圈数:0000圈数=[电感量*{(18*圈直径(吋))+(40*圈长(吋))}]÷圈直径(吋)0000圈数=[8.116*{(18*2.047)+(40*3.74)}]÷2.047=19圈0000空心电感计算公式:L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)0000D------线圈直径0000N------线圈匝数0000d-----线径0000H----线圈高度0000W----线圈宽度0000单位分别为毫米和mH。
0000空心线圈电感量计算公式:0000l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)0000线圈电感量l单位:微亨0000线圈直径D单位:cm0000线圈匝数N单位:匝0000线圈长度L单位:cm0000频率电感电容计算公式:0000l=25330.3/[(f0*f0)*c]0000工作频率:f0单位:MHZ本题f0=125KHZ=0.1250000谐振电容:c单位:PF本题建义c=500...1000pf可自行先决定,或由Q值决定0000谐振电感:l单位:微亨00001。
针对环行CORE,有以下公式可利用:(IRON)0000L=N2.ALL=电感值(H)0000H-DC=0.4πNI/lN=线圈匝数(圈)0000AL=感应系数0000H-DC=直流磁化力I=通过电流(A)0000l=磁路长度(cm)0000l及AL值大小,可参照Microl对照表。
例如:以T50-52材,线圈5圈半,其L 值为T50-52(表示OD为0.5英吋),经查表其AL值约为33nH,L=33.(5.5)2=998.25nH≒1μH0000当流过10A电流时,其L值变化可由l=3.74(查表)0000H-DC=0.4πNI/l=0.4×3.14×5.5×10/3.74=18.47(查表后)0000即可了解L值下降程度(μi%)00002。
利用磁环设计电感(choke)的简易步骤!开关电源中,电感的设计也是一个关键步骤,通常电感采用开气隙的铁氧体或者其它材质的磁环来制作。
而利用磁环设计的电感,由于其良好的软饱和特性在开关电源中应用广泛。
目前常见的磁环有,铁粉芯,Koolmu,High flux,mpp等材质,后三种是最近出现的。
特别Koolmu,是magnetics公司力推用来取代铁粉芯的产品。
现以koolmu为例子来设计一个电感第一步,选定磁芯:根据需要的电感量L,和通过电感的最大电流I,算出LI2,根据下图,利用对角曲线和垂直于X轴的直线的交点,找到合适的型号。
比如L=1mH,I=1A.则LI2=1,从曲线上看并无合适的型号,那么往大点取,可以取90u范围中的77314。
第二步,计算绕组匝数:找到77314的电感系数为65nH,那么1mH就需要124匝。
第三步,核算电感量:对于磁环构成的电感,有一个特点就是磁环的磁导率会随着直流励磁强度明显下降。
也就是一个已经设计好的电感,其电感量会随着通过电感的电流增大而减小。
上图为koolmu磁导率和直流励磁强度之间的曲线图。
其中DC magnetizing force=0.4piNI/le其中le为磁路长度,单位为cm。
比如77314的le=5.67cm 那么DCmf=27.5 oersteds那么核对上面的曲线,发现当通过1A电流时候,也就是最大励磁的时候,此时u为初始u值得70%,也就是此时实际电感为0.7mH.对于koolmu,最大励磁下u值在初始u值得的0.5~0.8的范围内都是比较合理的。
第四步,决定线径,当然这个根据电流来决定,而电流密度的选择和散热环境有很大关系。
当然,有时一次计算无法决定最佳设计,可以反复计算,找到最佳设计。
而更具体的设计方法,可以参考magnetics的官网资料。
⒆资料:19-1USA Micrometals 铁粉末铁心(节录):内径截面面积面积乘积磁路长度质量导磁率电感系数 cm cm2cm4cm g μAL T30-260.3840.0650.008 1.830.875.033.0T37-260.5210.0700.015 2.32 1.175.028.0T44-260.5820.1070.028 2.67 2.075.036.0T50-260.7700.1210.056 3.20 2.775.032.0T68-260.9400.1960.136 4.24 5.775.042.0T72-260.7110.3690.147 3.9910.475.087.0粉末铁心结构常数Kj(25℃)Kj(50℃)x y 4035901.14-0.12[ 变压器与电感设计手册 (中国电子变压器专业委员会内部参考资料)]19-2嘉成电子公司铁粉末铁心(节录):内径外径高度磁路长度截面面积体积电感系数mm mm mm cm cm2cm3AL T30-26 3.8407.8 3.250 1.840.0610.11033.5T37-26 5.2109.53 3.250 2.310.0640.14728.5T44-26 5.82011.2 4.040 2.680.0990.26637.0T50-267.70012.7 4.830 3.190.1120.35833.0T68-269.40017.5 4.830 4.230.1790.75943.5T72-267.11018.3 6.600 4.010.349 1.40090.019-326号铁粉材质铁损:①USA Micrometals 公司提供的μ=75,26#铁粉末铁心铁损计算式:P =0.144*f 1.12*Bm 2.01W/kgf :频率HzBm :磁通密度T[ 变压器与电感设计手册 (中国电子变压器专业委员会内部参考资料)]②嘉成电子提供的铁粉末铁心的铁损曲线:型号型号19-4铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系:①嘉成电子铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线:(嘉成电子)初始导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线(嘉成电子)导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线②东阳东磁有限公司提供的铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线:东阳东磁有限公司65%60Oe19-5铁粉末铁心的导磁率和频率的关系:嘉成电子提供的铁粉末铁心的导磁率和频率的关系曲线:19-6电感线圈表面温升的计算:(以下内容为节录自中国电子学会2006年变压器和电感器件专业学术年会论文集中杜保明的文章) 假设热能是通过铁心或线圈绕组的暴露表面均匀消散的,当绕组或铁心的温度高于周围环境的空气温度时,热量就将通过热辐射的方式和热对流的方式向周围传递。
953磁环共模电感1. 任务背景磁环共模电感是一种重要的电子元件,广泛应用于电力电子设备、通信设备、计算机设备等领域。
它具有高效率、小尺寸、低成本等优势,能够有效地满足现代电子设备对电源滤波、信号隔离和噪声抑制等方面的需求。
2. 电感的基本原理电感是一种储存电能的元件,它由一个或多个线圈组成。
当电流通过线圈时,会在线圈周围产生磁场。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场发生变化时,线圈内会产生感应电动势。
这种感应电动势的大小与线圈匝数、电流变化速率有关。
3. 磁环共模电感的结构和工作原理磁环共模电感是一种特殊的电感元件,它采用环形磁芯作为线圈的磁场传导介质。
磁环共模电感通常由两个同心的线圈和一个环形磁芯组成。
其中一个线圈被称为主线圈,另一个线圈被称为辅助线圈。
主线圈和辅助线圈之间通过磁芯进行耦合。
磁环共模电感的工作原理是利用磁芯的传导特性,将主线圈和辅助线圈之间的耦合效应最大化。
当主线圈中的电流发生变化时,会在磁芯中产生一个磁场。
这个磁场会通过磁芯传导到辅助线圈中,从而在辅助线圈中产生感应电动势。
4. 磁环共模电感的特点和应用磁环共模电感具有以下特点:•高效率:磁环共模电感利用磁芯的传导特性,能够将主线圈中的电流传导到辅助线圈中,从而实现电能的传输和转换,提高了能量利用效率。
•小尺寸:磁环共模电感采用环形磁芯,相比传统线圈式电感,具有更小的体积和重量,适合在空间有限的设备中应用。
•低成本:磁环共模电感的制造工艺相对简单,生产成本相对较低,能够满足大规模生产的需求。
磁环共模电感在电力电子设备、通信设备、计算机设备等领域有广泛的应用。
具体应用包括:•电源滤波:磁环共模电感可以用于电源滤波电路中,抑制电源中的高频噪声,提供稳定的电源输出。
•信号隔离:磁环共模电感可以用于信号隔离电路中,将输入信号和输出信号进行隔离,提高系统的抗干扰能力。
•噪声抑制:磁环共模电感可以用于噪声抑制电路中,抑制信号中的干扰噪声,提高信号质量。
开关电源中,电感的设计也是一个关键步骤,通常电感采用开气隙的铁氧体或者其它材质的磁环来制作。
而利用磁环设计的电感,由于其良好的软饱和特性在开关电源中应用广泛。
目前常见的磁环有,铁粉芯,Koolmu,High flux,mpp等材质,后三种是最近出现的。
特别Koolmu,是mag ics公司力推用来取代铁粉芯的产品。
现以koolmu为例子来设计一个电感
第一步,选定磁芯:
根据需要的电感量L,和通过电感的最大电流I,算出LI2,根据下图,利用对角曲线和垂直于X轴的直线的交点,找到合适的型号。
比如L=1mH,I=1A.则LI2=1,从曲线上看并无合适的型号,那么往大点取,可以取90u范围中的77314。
第二步,计算绕组匝数:
找到77314的电感系数为65nH,那么1mH就需要124匝。
第三步,核算电感量:
对于磁环构成的电感,有一个特点就是磁环的磁导率会随着直流励磁强度明显下降。
也就是一个已经设计好的电感,其电感量会随着通过电感的电流增大而减小。
上图为koolmu磁导率和直流励磁强度之间的曲线图。
其中DC mag izing force=0.4piNI/le
其中le为磁路长度,单位为cm。
比如77314的le=5.67cm 那么DCmf=27.5 oersteds
那么核对上面的曲线,发现当通过1A电流时候,也就是最大励磁的时候,此时u为初始u值得70%,也就是此时实际电感为0.7mH.对于koolmu,最大励磁下u值在初始u值得的0.5~0.8的范围内都是比较合理的。
第四步,决定线径,当然这个根据电流来决定,而电流密度的选择和散热环境有很大关系。
当然,有时一次计算无法决定最佳设计,可以反复计算,找到最佳设计。
而更具体的设计方法,可以参考mag ics的官网资料。