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深圳市瑞申電子有限公司

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功率電感:PFC電感計算詳解(三)

時間:2014-11-24 20:11:19 點擊:
 4. 決定電感量

  為避免音頻噪聲,在輸入電壓范圍內,開關頻率應在20kHz以上。從以上分析可知,在最高輸入電壓峰值時,開關頻率最低。故假定在最高輸入電壓峰值的開關周期為50μs.由式(11)求得

  

  由式(12)得到最低輸入電壓導通時間

  

  

  根據式(8)得到

  

  5. 選擇磁芯

  因為導通時間隨輸入電壓平方成反比,因此應當在最低電壓下選擇磁芯尺寸,只要在最低輸入電壓峰值時避免飽和。

  

  其中:N-電感線圈匝數;Ae-磁芯有效截面積;Bm《Bs(100)-最大磁通密度,為減少損耗,選擇飽和磁感應的70%。

  整個窗口銅的截面積

  

  將式(17)代入(16),整理得到

  

  用AP法選擇磁芯尺寸。

  6. 計算線圈匝數

  

  7. 線圈導線截面積

  

  例:電感器企業輸入220V±20%,輸出功率200W,采用臨界連續。假定效率為0.95.

  解:輸入最大電流為

  

        峰值電流為

       

  設輸出電壓為410V,最高輸入電壓時最低頻率為20kHz。即周期為50μs,因此,導通時間為

  

  如果采用磁粉芯,選用鐵硅鋁磁芯。LI2=1.48×3.382×10-3=16.9mJ,選擇77439。有效磁導率為60,其電感系數AL=135nH,電感1.48mH需要的匝數為匝 取N=105匝

  77439的平均磁路長度l=10.74cm,磁場強度(Oe)為

  

  由圖得到磁導電感器企業率為60,H=21Oe,磁導率下降到90%,為了在給定峰值電流時保持給定電感量,需增加匝數為N匝,選取111匝。

  此時磁場強度H=111×21/105=22.2Oe,μ下降到0.88,此時電感量

  

  滿足設計要求。最高電壓時開關頻率提高大約1%。應當注意到這里使用的是平均電流,實際峰值電流大一倍,最大磁場強度大一倍,從圖上得到磁導率下降到80%,磁場強度從零到最大,平均磁導率為(0.8+1)/2=0.9,接近0.88。

  選取電流密度j=5A/mm2,導線尺寸為

  

  選擇d=0.63mm,d’=0.70mm,截面積Acu=0.312mm2。

  核算窗口利用系數。Aw=4.27cm2,則

  

  77439鐵硅鋁粉芯外徑OD=47.6mm,內徑ID=23.3mm。考慮第一層

  Nm1=(π(ID-0.5d’-0.05)/1.05d’)-1=96.9 實際96匝。

  第二貼片電感器生產商層只要15匝。


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    本帖最后由linhui950于2017-1-1611:08編輯 1SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS 本帖最后由linhui950于2017-2-1113:33編輯 111111111111111111 。 。 。
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