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利用磁环设计电感(choke)的简易步骤

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利用磁环设计电感(choke)的简易步骤!
开关电源中,电感的设计也是一个关键步骤,通常电感采用开气隙的铁氧½或者其它材质的磁环来制½。
而利用磁环设计的电感,由于其良½的½饱和特性在开关电源中应用广泛。目前常见的磁环有,铁粉芯,
Koolmu,High flux,mpp
等材质,后三种是最近出现的。特别
Koolmu,是 magnetics
公司力推用来取代铁
粉芯的产品。
现以
koolmu
为例子来设计一个电感
第一步,选定磁芯:
根据需要的电感量
L,和通过电感的最大电流 I,算出 LI2,根据下图,利用对角曲线和垂直于 X
½的直线
的交点,找到合适的型号。比如
L=1mH,I=1A.则 LI2=1,从曲线上看并无合适的型号,那么往大点取,可
以取
90u
范围中的
77314。
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第二步,计算绕组匝数:
找到
77314
的电感系数为
65nH,那么 1mH
就需要
124
匝。
第三步,核算电感量:
对于磁环构成的电感,有一个特点就是磁环的磁导率会随着直流励磁强度明显下降。也就是一个已经设计
½的电感,其电感量会随着通过电感的电流增大而减小。
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上图为
koolmu
磁导率和直流励磁强度之间的曲线图。
其中
DC magnetizing force=0.4piNI/le
其中
le
为磁路长度,单½为
cm。
比如
77314
le=5.67cm
那么
DCmf=27.5 oersteds
那么核对上面的曲线,发现½通过
1A
电流时候,也就是最大励磁的时候,此时
u
为初始
u
值得
70%,也
就是此时实际电感为
0.7mH.对于 koolmu,最大励磁下 u
值在初始
u
值得的
0.5~0.8
的范围内½是比较合理
的。
第四步,决定线径,½然这个根据电流来决定,而电流密度的选择和散热环境有很大关系。
½然,有时一次计算无法决定最½设计,可以反复计算,找到最½设计。而更具½的设计方法,可以参考
magnetics
的官½资料。
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