磁放大器稳压器中控制电感的设计
加入技术交流群
——绕组匝数N；——铜线直径dcu；
——缠绕面积Acu。
设计过程要予以考虑的因素：
——磁放大器控制电路的压降（即控制电感上的压降）UReg；
——磁芯损耗（铁损PFe）；
——铜损耗PCu；
——控制电感的最大死区。
根据上面的提示，一般的设计步骤如下：
1）决定线匝铜线的尺寸由输出电流的大小决定，一般选电流密度为J≈4A/mm2；
2）计算控制电感的控制电压UReg。
对于无短路保护的电路：
UReg=α×Dmax×Umin－UO1(1)
式中：UO1——要求的输出电压(V)；
Umin——次级绕组电压幅值的最小值（V）；
Dmax——初级开关管占空比的最大值；
α——系数，对单端正激变换器α=1，对推挽式变换器（含半桥、全桥）α=2。
对于有短路保护要求的电路，则有：
UReg=α×Dmax×Umin(2)
（请读者注意，磁放大器稳压器不适用于反激式变换器）。
3）根据经验，从表2中选一种磁芯型号，查找AFe等参数磁芯的选择一般从小到大，直到所要求的匝数很容易缠满磁芯一层为止。
4）计算所需的匝数N
式中：f——次级输出方波的频率（kHz）；
yes>Δ B——双极磁通密度，取0.8T；
K——双极磁通密度ΔB的校正因子，用于限制由于磁芯损耗引起的温升。
图6示出了VITROVAC6025Z中相关型号校正因子K的相关曲线。
5）磁芯及铜损耗计算
磁芯损耗PFe（近似值）
式中：Rth——对流的空芯绕组的热阻（K/W）；
mFe——磁芯质量（kg）。铜损耗PCu（近似值，未考虑趋肤及邻近效应）
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/179776.htm式中：LFe——磁芯的平均磁路长度（cm）；
Hs——复位场强（mA/cm）。
7）Umin及N的精确调整
在式（1）、式（2）中，Umin是作为已知参数给出的。实际设计中，主变压器和控制电感要同时设计，这时可将两者结合进行，这就要用到下面的递归过程，同时得到Umin及控制电感的最佳参数。
递归时采用的电路拓扑参数如图7所示。
递归流程图如图8所示。
4设计实例
给定条件单向正激变换器，次级绕组输出电压幅值Umin=12V，开关频率f=150kHz，初级占空比Dmax=0.5，输出电流I1=10A，UO1=3.3V。
在下面的计算中，采用SI单位制，为了计算方便，将其中的基本单位m改为cm。
评论