多层片式铁氧体磁心电感器的磁路特性分析.pdfVIP

International Documents and Reports · 多层片式铁氧体磁心电感器的磁路特性分析 The analysis of magnetic circuit properties on multilayer ferrite chip core inductor 薛蕙编译，圣力校 摘 要：文章使用三维(3D) 有限元分析，模拟多层片式铁氧体磁心电感器的磁路，计算了不同片式磁心的线性和低频电 感量，并与实验数据进行了比较，实验数据与计算结果完全吻合。对这种磁路的分析结论可以用作控制多层片 式铁氧体磁心(MLFC) 电感器的绕组分布和磁路层结构。 关键词：多层片式铁氧体磁心(MLFC)，电感器，磁路特性 中图分类号：TM55 文献标识码：B 文章编号：1606-7517(2009)05-3-128 （笔者同时使用40 ×30 ×16(mm) 的较大模件进行模拟，所 得结果是相同的）。 铁氧体磁心电感器的电感量及相关磁特性通常使用一 图1 所示为MLFC 电感器的原理图。表1 列出了所设 些简单的方程式和参数（如磁心系数，有效截面积和有效 计的MLFC 电感器使用A~E 型磁心时的铁氧体片及绕组 磁路长度等）进行分析计算或预测。由于MLFC 电感器的 导线的每层厚度，和线宽为250μm 的绕组导线分布图。铁 磁路结构与常规磁心不同，故常规分析计算方法不适合用 氧体材料的相对磁导率为25。下式是各种磁心形式对匝数 来计算分析MLFC 电感器的电感量。本文使用三维有限元 为1~6 匝的电感器进行模拟，并通过磁能积分计算出的电 分析开展MLFC 电感器磁路的设计。采用本文的方法，在 感量L： 批量投产前就可以对所设计的MLFC 电感器的磁通分布状 况进行模拟，并根据磁场分布和磁能推导和计算出最终的 (2) 电感量。 用三维有限元分析程序，磁场分布H 可由麦克斯韦方 程计算： Δ × H = J (1) 对于采用NiZn 铁氧体材料以及纯银内置电极的磁心 磁场，我们对磁心片尺寸为3.2 ×1.6 ×1.1(mm) （长×宽 图 1 2 匝绕组的 MLFC 电感器原理图 ×高）的磁场进行了模拟，计算空间为：20 ×15 ×8(mm)， (a)三维几可图形 单元约为15000 个四面体，假定外边界上的磁场是平行的 (b)二维横截面图 2009.05 128 · International Documents and Reports· 表 1 不同磁心形式的层厚和导线规格 表 2 匝数不同的不同磁心的电感量