高頻開(kāi)關(guān)電源主要磁性元件的設(shè)計(jì)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
選用鐵基超微晶C D型切口鐵芯：JFQ-078025015040，該磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=1．25T，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度BrO．2T。外形尺寸：內(nèi)寬78mm，內(nèi)長(zhǎng)25mm，疊厚15mm，帶寬40mm。磁芯有效截面Ac=4．2cm2。
2)磁芯的選擇
(1)匝數(shù)、氣隙的計(jì)算
設(shè)定工作時(shí)，最大工作磁密Bm=0．8T，及最大峰值電流I=60A，電感量L=0．15mH
電感定義式本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/181304.htm
上式中，Ac是鐵芯的有效截面積。
磁路歐姆定律
上式中，l0、lc是空氣隙和鐵芯的長(zhǎng)度，μ0、μ。是空氣和鐵芯的磁導(dǎo)率。
由(5)式可得
由(9)式可求得氣隙長(zhǎng)度
(1)窗口利用率的計(jì)算
濾波電感通過(guò)的最大平均電流為50A，按照電流密度KJ為2．5A／mm2設(shè)計(jì)，繞組截面積A，=20mm2；窗口面積AW=19．5cm2。
窗口利用率
3 飽和電感的設(shè)計(jì)
1)磁芯的選擇
選用鈷基非晶環(huán)形鐵芯，該磁芯的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs=0．53T，剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br=0．5T，居里溫度210℃，磁導(dǎo)率μ=90000。外形尺寸：外徑42mm，內(nèi)徑29mm，厚l8mm。磁芯有效截面積Ac=0．82cm2。
2)延遲開(kāi)通時(shí)間的選擇根據(jù)ZCS的要求選擇0．5μs
3)匝數(shù)的計(jì)算
根據(jù)
式中N為匝數(shù)，tb為延遲開(kāi)通時(shí)間，Bs為磁芯的飽和磁密，Ac為磁芯的有效截面積，ULS為加在飽和電感上的電壓，約等于Udc。算得N=3
4)窗口利用率的計(jì)算
飽和電感通過(guò)的最大平均電流為50A，按照電流密度KJ為2．5A／mm2設(shè)計(jì)，繞組截面積Ar=20mm2；窗口面積AW=6．6cm2。
窗口利用率
4 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)高頻電源模塊的主要磁性元件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并應(yīng)用在高頻電源的生產(chǎn)中，很好的解決了磁性元件的損耗和發(fā)熱的問(wèn)題，對(duì)高頻電源的穩(wěn)定性有了進(jìn)一步的提高。
評(píng)論