高频开关电源主要磁性元件的设计
选用铁基超微晶C D型切口铁芯：JFQ-078025015040，该磁芯的饱和磁感应强度Bs=1．25T，剩余磁感应强度BrO．2T。外形尺寸：内宽78mm，内长25mm，叠厚15mm，带宽40mm。磁芯有效截面Ac=4．2cm2。
2)磁芯的选择
(1)匝数、气隙的计算
设定工作时，最大工作磁密Bm=0．8T，及最大峰值电流I=60A，电感量L=0．15mH
电感定义式本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/181304.htm
上式中，Ac是铁芯的有效截面积。
磁路欧姆定律
上式中，l0、lc是空气隙和铁芯的长度，μ0、μ。是空气和铁芯的磁导率。
由(5)式可得
由(9)式可求得气隙长度
(1)窗口利用率的计算
滤波电感通过的最大平均电流为50A，按照电流密度KJ为2．5A／mm2设计，绕组截面积A，=20mm2；窗口面积AW=19．5cm2。
窗口利用率
3 饱和电感的设计
1)磁芯的选择
选用钴基非晶环形铁芯，该磁芯的饱和磁感应强度Bs=0．53T，剩余磁感应强度Br=0．5T，居里温度210℃，磁导率μ=90000。外形尺寸：外径42mm，内径29mm，厚l8mm。磁芯有效截面积Ac=0．82cm2。
2)延迟开通时间的选择根据ZCS的要求选择0．5μs
3)匝数的计算
根据
式中N为匝数，tb为延迟开通时间，Bs为磁芯的饱和磁密，Ac为磁芯的有效截面积，ULS为加在饱和电感上的电压，约等于Udc。算得N=3
4)窗口利用率的计算
饱和电感通过的最大平均电流为50A，按照电流密度KJ为2．5A／mm2设计，绕组截面积Ar=20mm2；窗口面积AW=6．6cm2。
窗口利用率
4 结束语
通过对高频电源模块的主要磁性元件的优化设计，并应用在高频电源的生产中，很好的解决了磁性元件的损耗和发热的问题，对高频电源的稳定性有了进一步的提高。
评论