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铁粉心滤波电感器的设计

作者:时间:2011-02-12来源:网络收藏

(2)方法二:由储能系数推算。

1)计算储能系数,按公式(6):

W=LI2/2=100×32/2=450μJ

2)由W推算出安匝数。变换公式(6′)可得:

NI=[2000W/AL]1/2

试选T9026,该磁心的AL值为70。

NI=[2000×450/70]1/2=113.4,取113。

由安匝数计算N。

N=NI/I=113/3=37.7,取38

计算电感量,

L=N2AL=382×0.07=101.1μH

以下步骤同方法一,不再列出。

上述两种方法,都要进行试选。如果试选不行,视情况找大或小一种的规格试选,直到满足要求为止。

(3)方法三:利用生产单位提供的两种曲线,(见图2,图3),查出所需磁心。

依据:电感量为100μH,额定电流为4A,在额定电流时,电感量不低于75μH。

1)计算储能系数。这里计算时,要求电感量为额定电流时的值,即75μH。

计算安匝数及电感量。

N=NI/I=130/4=32.5,取33

L=332×0.093=101.3μH

此电感量为非额定电流时的值。

以后步骤同前。表4列出四种常用规格的铁粉心在几种μo条件下,不同电流时最大电感量。在时,通过查对表格,即可确定选用何种磁心(铁粉心的规格)。

表5列出不同额定电流,不同%μo时,不大于某个电感量时,可以选用的磁心规格。

表4四种常用规格的铁粉心不同电流时电感量

%μo

50%

60%

70%

75%

80%

90%

T13026

33.0×19.8×11.1

AL812A/mm2时NI240

NI

350

257

191

165

138

86

1A

9.9mH

5.3mH

2.95mH

2.2mH

1.5mH

600μH

3A

1.1mH

590μH

330μH

245μH

170μH

66.6μH

5A

400μH

215μH

120μH

88μH

61.7μH

24.0μH

10A

100μH

53.5μH

29.5μH

22μH

15.4μH

6.0μH

T10626

26.9×14.5×11.1

AL932A/mm2时NI130

NI

274

202

150

130

108

67

1A

7.0mH

3.8mH

2.1mH

1.6mH

1.1mH

410μH

3A

775μH

420μH

230μH

175μH

120μH

46μH

5A

280μH

150μH

85μH

60μH

43μH

16.7μH

10A

70μH

37.9μH

20.9μH

15.7μH

10.8μH

4.2μH

T9026

22.9×14.0×9.53

AL702A/mm2时NI120

NI

244

180

133

115

97

60

1A

4.2mH

2.3mH

1.2mH

925μH

660μH

250μH

2A

1.0mH

560μH

310μH

230μH

165μH

63μH

3A

460μH

250μH

137μH

102μH

73μH

28μH

5A

165μH

90μH

50μH

37μH

26μH

10μH

T8026

20.2×12.6×6.35

AL462A/mm2时NI100

NI

217

160

120

102

86

53

1A

2.2mH

1.2mH

660μH

480μH

340μH

130μH

2A

540μH

290μH

165μH

120μH

85μH

32μH

3A

240μH

130μH

75μH

50μH

40μH

15μH

4A

135μH

75μH

40μH

30μH

20μH

8μH

表5不同额定电流所需电感量选用何种磁心

A

μH

μo50%

μo60%

μo70%

μo75%

μo80%

μo90%

1

100

T2626

T3726

T4426

T5026

T5026B

T8026

 

200

T3826

T5026

T5026B

T6026

T6826

T9026

 

300

T5026

T5026B

T6826

——

T7226

T10626

 

500

——

T6826

T8026

T7226

T9826

T13026

2

30

T3726

T3826

T5026

T5026B

——

T8026

 

50

T3826

T5026

T5026B

T6026

T8026

T9026

 

100

T5026

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

200

——

T7226

T9426

T10626A

T10626

T15026

3

40

T5026B

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

60

T6026

——

T7226

T8026B

T9026

T13026

 

100

——

T7226

T9026

T10626A

T10626

T15726

 

200

T9426

T10626A

——

T13026

T15026

T18426

4

20

T5026

——

T6826

——

T7226

T10626A

 

40

T6826

——

T7226

T9426

T10626A

T13126

5

20

——

T6826

T8026

T7226

T9026

T13026

 

40

T8026

T8026B

——

T10626A

T10626

T15726

 

60

T8026B

T10626A

T10626

T13026

T13126

T17526

 

80

T9026

T10626

T13026

T13126

T15726

T18426

 

100

T10626A

T10626

T13126

T15026

T15726

T20026B

10

4

T5026B

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

6

T6026

——

T7226

T9426

T10626A

T13126

 

10

T8026

T8026B

——

T10626A

T10626

T15726

 

15

T8026B

T10626A

T10626

T13026

T13126

T17526

 

20

T9026

T10626

T13026

T13126

T15726

T18426

最后,需要指出的是,方法一、二计算出来的安匝数,有时会很大,实际上可能绕不下。因此,还要根据下列公式验算一下。

NI=KSoJ(7)

式中K为窗口利用系数,取0.4。

So为磁心窗口面积,单位为mm2。

J为电流密度,单位为A/mm2。一般可取2~4A/mm2。电流密度大了,可绕较多匝数,但铜耗增大,线圈温升高。

表3右部列有不同电流密度时磁心可绕安匝数作为参考。

6温升核算

(1)计算Bac

Bac=L△I×102/2AeN=

(75×0.75×100)/2×0.395×38=187.4(GS)

(2)计算单位体积功耗和铁损

Pcore=6.94×10-10f1.36B2.03(f:Hz,B:GS)

=6.94×10-10×(100×103)1.36×(187.4)2.03

=179.9mW/cm3

PFe=Pcore×Ve=179.9×2.28=410.2mw

(3)计算铜损

Pcu=(N×l/N)×ρ×I2

I0=3A,使用#19,每cm长0.264mΩ

Pcu=38×3.64×0.264×32=328.6mW

(4)计算温升

△T=|(PFe+Pcu)/SA|0.833=|(410.2+328.6)/

22.4|0.833=18.4℃

此温升不算高,完全可以使用。


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关键词: 设计 电感器 滤波

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