APFC电感采用磁粉心的设计

作者：时间：2011-02-27 来源：网络

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本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/179626.htm

　　同磁心损耗有关的参数比较多，给我们提供了调整余地。有两个公式：Pcore=kfmBn和Bac=(L△I·102)/2AeN。前一公式说明磁心损耗正比于频率和磁通密度。频率一定时，磁通密度小，损耗就小。从后一公式可以看出，在分子值不变时，增大分母值，即增大Ae或N，或增大两者的乘积，Bac值就减少。N值增加会加大铜损和磁场强度，要适当处理。如选用低磁导率的材料，N增加既不会增加电感量又不会因磁场强度增加而使μr减少更多。增加Ae，会因AL值增加而使匝数减少，但只要两者乘积增加就行。例如Ae增加1倍，AL也增加1倍，但N仅减少30％，Ae与N的乘积可增加40％，从而使Bac降低近30％。因此，只要对有关参数调整得当，就可以得到满意的设计效果。

2一个设计实例

设计一只2000W的电感。Uo=400V，η=95％，f=100kHz,Ui（ac)min=90V。将△I设定在0.2Ii上。由以下公式，得出临界电感值：通过以下的关系式，选择所需磁心。

LI2=（NI）2AL′μrμ

移项后得AL′=LI2/（NI）2μr(2)

　　从表2可以查到不同磁心不同μr的NI值。现选定μ为μr=50％。将某一磁心相关数字代入上述公式求得AL′值。将此值除以此磁心的AL值就可以得出要用多少只此种磁心。

　　（1）选用ARNOLDMPP磁心866142，μr=50％的NI为733代入公式得AL′为：

AL′=(132×36.32)/(7332×0.5)=0.647

表2几种磁粉心不同μr时的NI值

磁心	编号	OD×ID×HT（cm3）	le(cm)	H/NI	μr=30％		μr=40％		μr=50％
磁心	编号	OD×ID×HT（cm3）	le(cm)	H/NI	H(Oe)	NI	H(Oe)	NI	H(Oe)	NI
MPP	109156	58.04×34.75×14.86	14.30	0.0879	68	774	56	637	47	535
	866142	78.94×47.96×13.97	19.61	0.0641	68	1061	56	874	47	733
	488075	58.04×34.75×14.86	14.30	0.0879	144	1638	119	1354	100	1138
	123068	78.94×47.96×13.97	19.61	0.0641	144	2246	119	1856	100	1138
HF	225060	58.04×34.75×14.86	14.30	0.0879	200	2275	160	1820	123	1399
HF	300060	78.94×47.96×13.97	19.61	0.0641	200	3120	160	2496	123	1919
MS	225060	58.04×34.75×14.86	14.30	0.0879	139	1581	109	1240	86	978
MS	300060	78.94×47.96×13.97	19.61	0.0641	139	2168	109	1700	86	1342
IP	T22518	57.2×35.6×14.0	14.60	0.0861	210	2439	135	1568	96	1115
	T30018	77.2×49.0×12.7	19.80	0.0635	210	3307	135	2126	96	1512
	T22552	57.2×35.6×14.0	14.60	0.0861	130	1510	88	1022	64	743
	T30052	77.2×49.0×12.7	19.80	0.0635	130	2047	88	1386	64	1008

表330％μ时磁心参数计算结果

磁心No.	μr=30％的NI	要求AL＇/μH·N－2	磁心AL/μH·N－2	AL＇／AL/只	磁心/只	Bac/Gs	PFe/mW	PCu/mW	△T/℃
866142	1061	0.515	0.142	3.6	4	211	4539	9610	23
488075	1638	0.216	0.075	2.9	3	223	2378	11113	41
(HF)225060	2275	0.112	0.075	1.5	2	239	1946	11489	41
(HF)300060	3120	0.060	0.068	0.9	1	285	2417	11092	30
(MS)300060	2168	0.123	0.068	1.8	2	204	2886	11356	28
T22518	2439	0.097	0.067	1.4	2	228	4768	14036	61
T30052	2047	0.138	0.080	1.7	2	230	11631	12599	53