设计指南
电感器设计
电感器是一种能将电能化为磁能储存起来的元件。BH回线(磁滞回线)描述了磁性元件的有效工作区域。当在磁芯中引入气隙后,无论是铁氧体中的离散气隙,还是磁粉芯中的分布式气隙,都能显著增强器件的磁能储存能力,比如无气隙磁芯的工作范围约为0.2 – 2.0奥斯特,引入气隙后可提升至100 – 1000奥斯特。其原理是通过拉伸BH回线来实现的(更多关于磁粉芯BH回线的信息,请参阅我们的白皮书)。在电感器中引入气隙旨在:控制电感、降低电感、保持带载电感以及减少因电流或温度变化引起的电感变化。铁氧体电感器具有成本低、损耗少、形状灵活、屏蔽性能好以及电感容差(通常为±3%)小等特点。带调谐功能的罐型磁芯能视需要调节到精确的AL值,非常适合需要平衡电容或其它精密应用。
变压器设计
电力变压器设计需重点关注两个目标,即避免磁芯饱和以及尽可能减少磁芯损耗。变压器用磁芯通常要求高磁导率,典型材料为铁氧体或绕带磁芯。在选择绕带磁芯与铁氧体时,应考虑以下特性:工作频率与温度、单价、尺寸及形状。铁氧体磁芯的优点包括低损耗、低成本以及丰富的形状和尺寸选择。罐型磁芯具有良好的屏蔽效果,非常适合对EMI/RFI敏感的设计。平面E型磁芯方便组装,可实现一致的效果和低高度设计。铁氧体通常用于10 kHz及以上的频率。对于频率≥20 kHz的设计,会受到磁损耗的限制;而对于频率<20 kHz的设计,往往受限于磁芯的磁通量。绕带磁芯具有更高的饱和磁通密度(Bmax),因此可实现整体尺寸更小的设计。
常用计算
- 欢迎访问磁粉芯计算页面,查看磁性元件设计常用的计算,包括:绕组因子、平均匝长 (MLT)、直流电阻 (DCR)、绕线线圈尺寸及温升。
- 欢迎访问磁芯损耗计算页面,获取基于磁粉芯在特定条件下逐步计算损耗的方法。
- 欢迎访问PFC升压设计页面,了解在PFC升压应用中使用Kool Mµ®磁粉芯的设计计算。
适合大电流应用的块状结构及产品
随着太阳能和风能变换器、混合动力汽车及不间断电源 (UPS) 市场的快速扩展,对于大电流 (100-300A) 电感器的需求显著增长。而对于很多大电流应用而言,限制因素往往并非材料在直流偏置下提供电感的能力,而是能否绕足够匝数的粗导线或箔材以实现所需电感。美磁可提供多种可容纳更大线径及更多线圈匝数的更大E型和U型磁芯。但在某些电流超过100A的应用中,可能需要更大的结构来支撑所需电感。对于这类应用,美磁提供了可排列组合的块状磁芯来满足需求。Kool Mu®、High Flux和XFlux®块状磁芯有多种尺寸和形状可供选择,便于灵活定制设计。我们还能应要求开发新的尺寸,欢迎联系美磁以获取更多信息。
