直流滤波电感的设计.pdfVIP

开关电源中的磁芯元件 南京航空航天大学南京航空航天大学 周洁敏 Jieminzh@nuaa.edu.cn 专题1 磁的基本概念 专题2 电路中的磁元件 专题3 开关电源中磁性材料的基本参数 专题4 开关电源中常见的磁性材料 专题5 变压器中的分布参数及线圈 专题6 变压器损耗及热设计 专题7 磁芯的工作状态 专题8 直流滤波电感设计 专题9 反激变压器电感设计举例 专题9 反激变压器电感设计举例 专题10 高频变压器设计 专题11 高频变压器设计实例 电感设计 开关电源中的直流输出滤波电感或能量传递电感 一般是在带气隙的铁芯上绕线圈构成的 ，设计电 感的任务就是在满足给定性能指标的情况下 ，确 定最好的铁芯结构、最小的几何尺寸、恰当的绕 组匝数组匝数、、导线截面积和气隙长度等导线截面积和气隙长度等。。 限制参数 （1）直流平均电流 （2）纹波电流 （3）直流铜耗 确保电感器流过峰值电流时不饱和 电感设计步骤 决定损耗限制 拓扑决定电路参数 计算匝数 工作频率决定磁芯 计算气隙长度 计算气隙长度 最大磁密和最大磁通摆幅 计算导体尺寸和线圈电阻 粗选磁芯形状和尺寸 计算线圈损耗 ，总损耗和温升 电感设计前的知识准备 根据拓扑决定电路设计参数 1、电感量L由纹波决定； 22、满载直流电感电流的平均值决定磁芯的直流工、满载直流电感电流的平均值决定磁芯的直流工 作点；作点； 3、最大纹波电流的要求就是电感量的要求； 4、最大峰值短路限制电流ISP，限制了最大磁密； 5、最大允许损耗和温升就是损耗计算，主要是直 流损耗，交流损耗较小。 磁环：Toroid core 铁粉芯材料，颜色 表示不同的牌号 适合做电感的磁芯 铁氧体 ferrite 坡莫合金permalloy 铁粉芯 iron powder 非晶合金amorphous 高通磁粉芯High Flux 硅钢silicon steel 铁硅铝FeSiAl Kool Mu，sendust MPP铁镍钼磁粉芯 开气隙的磁芯 磁粉芯 R c 2 A lc L = N 0 c Φ δ i （t） Α c u(t) Ν δ R