电力直流系统中高频开关电源磁性元件的优化设计

　　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。