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鐵粉心濾波電感器的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-02-12 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

(2)方法二:由儲(chǔ)能系數(shù)推算。

1)計(jì)算儲(chǔ)能系數(shù),按公式(6):

W=LI2/2=100×32/2=450μJ

2)由W推算出安匝數(shù)。變換公式(6′)可得:

NI=[2000W/AL]1/2

試選T9026,該磁心的AL值為70。

NI=[2000×450/70]1/2=113.4,取113。

由安匝數(shù)計(jì)算N。

N=NI/I=113/3=37.7,取38

計(jì)算電感量,

L=N2AL=382×0.07=101.1μH

以下步驟同方法一,不再列出。

上述兩種方法,都要進(jìn)行試選。如果試選不行,視情況找大或小一種的規(guī)格試選,直到滿足要求為止。

(3)方法三:利用生產(chǎn)單位提供的兩種曲線,(見(jiàn)圖2,圖3),查出所需磁心。

依據(jù):電感量為100μH,額定電流為4A,在額定電流時(shí),電感量不低于75μH。

1)計(jì)算儲(chǔ)能系數(shù)。這里計(jì)算時(shí),要求電感量為額定電流時(shí)的值,即75μH。

計(jì)算安匝數(shù)及電感量。

N=NI/I=130/4=32.5,取33

L=332×0.093=101.3μH

此電感量為非額定電流時(shí)的值。

以后步驟同前。表4列出四種常用規(guī)格的鐵粉心在幾種μo條件下,不同電流時(shí)最大電感量。在時(shí),通過(guò)查對(duì)表格,即可確定選用何種磁心(鐵粉心的規(guī)格)。

表5列出不同額定電流,不同%μo時(shí),不大于某個(gè)電感量時(shí),可以選用的磁心規(guī)格。

表4四種常用規(guī)格的鐵粉心不同電流時(shí)電感量

%μo

50%

60%

70%

75%

80%

90%

T13026

33.0×19.8×11.1

AL812A/mm2時(shí)NI240

NI

350

257

191

165

138

86

1A

9.9mH

5.3mH

2.95mH

2.2mH

1.5mH

600μH

3A

1.1mH

590μH

330μH

245μH

170μH

66.6μH

5A

400μH

215μH

120μH

88μH

61.7μH

24.0μH

10A

100μH

53.5μH

29.5μH

22μH

15.4μH

6.0μH

T10626

26.9×14.5×11.1

AL932A/mm2時(shí)NI130

NI

274

202

150

130

108

67

1A

7.0mH

3.8mH

2.1mH

1.6mH

1.1mH

410μH

3A

775μH

420μH

230μH

175μH

120μH

46μH

5A

280μH

150μH

85μH

60μH

43μH

16.7μH

10A

70μH

37.9μH

20.9μH

15.7μH

10.8μH

4.2μH

T9026

22.9×14.0×9.53

AL702A/mm2時(shí)NI120

NI

244

180

133

115

97

60

1A

4.2mH

2.3mH

1.2mH

925μH

660μH

250μH

2A

1.0mH

560μH

310μH

230μH

165μH

63μH

3A

460μH

250μH

137μH

102μH

73μH

28μH

5A

165μH

90μH

50μH

37μH

26μH

10μH

T8026

20.2×12.6×6.35

AL462A/mm2時(shí)NI100

NI

217

160

120

102

86

53

1A

2.2mH

1.2mH

660μH

480μH

340μH

130μH

2A

540μH

290μH

165μH

120μH

85μH

32μH

3A

240μH

130μH

75μH

50μH

40μH

15μH

4A

135μH

75μH

40μH

30μH

20μH

8μH

表5不同額定電流所需電感量選用何種磁心

A

μH

μo50%

μo60%

μo70%

μo75%

μo80%

μo90%

1

100

T2626

T3726

T4426

T5026

T5026B

T8026

 

200

T3826

T5026

T5026B

T6026

T6826

T9026

 

300

T5026

T5026B

T6826

——

T7226

T10626

 

500

——

T6826

T8026

T7226

T9826

T13026

2

30

T3726

T3826

T5026

T5026B

——

T8026

 

50

T3826

T5026

T5026B

T6026

T8026

T9026

 

100

T5026

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

200

——

T7226

T9426

T10626A

T10626

T15026

3

40

T5026B

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

60

T6026

——

T7226

T8026B

T9026

T13026

 

100

——

T7226

T9026

T10626A

T10626

T15726

 

200

T9426

T10626A

——

T13026

T15026

T18426

4

20

T5026

——

T6826

——

T7226

T10626A

 

40

T6826

——

T7226

T9426

T10626A

T13126

5

20

——

T6826

T8026

T7226

T9026

T13026

 

40

T8026

T8026B

——

T10626A

T10626

T15726

 

60

T8026B

T10626A

T10626

T13026

T13126

T17526

 

80

T9026

T10626

T13026

T13126

T15726

T18426

 

100

T10626A

T10626

T13126

T15026

T15726

T20026B

10

4

T5026B

T6026

——

T7226

T8026B

T10626

 

6

T6026

——

T7226

T9426

T10626A

T13126

 

10

T8026

T8026B

——

T10626A

T10626

T15726

 

15

T8026B

T10626A

T10626

T13026

T13126

T17526

 

20

T9026

T10626

T13026

T13126

T15726

T18426

最后,需要指出的是,方法一、二計(jì)算出來(lái)的安匝數(shù),有時(shí)會(huì)很大,實(shí)際上可能繞不下。因此,還要根據(jù)下列公式驗(yàn)算一下。

NI=KSoJ(7)

式中K為窗口利用系數(shù),取0.4。

So為磁心窗口面積,單位為mm2。

J為電流密度,單位為A/mm2。一般可取2~4A/mm2。電流密度大了,可繞較多匝數(shù),但銅耗增大,線圈溫升高。

表3右部列有不同電流密度時(shí)磁心可繞安匝數(shù)作為參考。

6溫升核算

(1)計(jì)算Bac

Bac=L△I×102/2AeN=

(75×0.75×100)/2×0.395×38=187.4(GS)

(2)計(jì)算單位體積功耗和鐵損

Pcore=6.94×10-10f1.36B2.03(f:Hz,B:GS)

=6.94×10-10×(100×103)1.36×(187.4)2.03

=179.9mW/cm3

PFe=Pcore×Ve=179.9×2.28=410.2mw

(3)計(jì)算銅損

Pcu=(N×l/N)×ρ×I2

I0=3A,使用#19,每cm長(zhǎng)0.264mΩ

Pcu=38×3.64×0.264×32=328.6mW

(4)計(jì)算溫升

△T=|(PFe+Pcu)/SA|0.833=|(410.2+328.6)/

22.4|0.833=18.4℃

此溫升不算高,完全可以使用。


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