资源描述：
《04、电感变压器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电感及变压器设计磁元件设计共性问题1气隙的作用磁元件设计共性问题2开关电源技术——tqzheng@china.comComparativecoreusageofasymmetricalandsymmetricalconverters.磁芯带有气隙后，等效的磁导率降低了。线性度比原磁化曲线好得多。磁芯的剩磁(Br)大大下降了。磁元件设计共性问题3气隙磁路计算大气隙磁芯会导致边缘效应增大，匝间漏电感和杂散电容增大磁元件设计共性问题4电感和变压器设计的共性问题磁元件设计共性问题5开关电源技术——tqzheng@chin
2、a.comNPNS变压器(Transformer)电感和变压器设计电感器(Inductor)L磁元件设计共性问题6电感和变压器设计是否算出电感的L和变压器的NP/NS就可以了？我们知道——电感要求的是:电感量L变压器要求的是:原副边匝数比NP/NSLNPNS回答三个问题：1.对于一个50Hz的工频变压器：220V/110V,NP/NS等于2是一定的.那么NP取多少合适?2匝?100匝?4000匝?或是其它匝数?为什么?2.有两个50Hz的220V/110V变压器,一个容量50W,一个是100kW.在工业应用中,它
3、们两个的大小相同吗?为什么?3.同样50W的两个变压器,一个是50Hz工作,一个是50kHz工作.两个的大小一样吗?在工业应用中,可以采用相同材料的铁芯吗?磁元件设计共性问题7电感和变压器设计设计电感和变压器要考虑的问题?3.铁芯材料问题(铁耗(体电阻和磁滞回线))涡流损耗(eddyloss)和磁滞损耗(hysteresisloss)2.铁芯饱和问题(基本磁化曲线(BS和))4.居里温度(curietemperature))1.铜耗问题(直流电阻和交流电阻)磁元件设计共性问题8电导体设计磁元件设计共性问题9开关
4、电源技术——tqzheng@china.com电感和变压器设计一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻）无论变压器还是电感,导体材料一般采用电工铜,偶尔也采用铝等材料.形式为导线或铜箔。1.直流电阻(金属,不接近熔点和0K时)其中20oC时的工业纯铜T——温度，oC电阻率(•[mm]2/m温度系数(1/oC)20oC时的工业纯铝(•[mm]2/m磁元件设计共性问题10电感和变压器设计一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)2.交流电阻的成因(集肤效应)零电流区电流密集区电流密集区零电流区边界区磁元件设计共性问题11
5、集肤效应（也称趋肤效应(skineffect)）当导线中通过交流电流时，因导线内部和边缘部分所交链的磁通量不同，致使导线表面上的电流产生不均匀分布，相当于导线有效截面减少，这种现象称为集肤效应。磁元件设计共性问题12电感和变压器设计一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)3.交流电阻(由于集肤效应,交流电阻随频率增长)电阻比与频率归一化曲线频率越高，集肤效应影响越大。kAC趋表系数:与频率、材料的性质、导线形状有关磁元件设计共性问题13电感和变压器设计4.交流电阻分析(集肤效应)穿透深度(penetrationde
6、pth)：由于集肤效应，交变电流沿导线表面开始能达到的径向深度。可以表征导线有效截面的减少。电流密度j一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)电流在导体的表面密集分布，中心部位电流密度很小，使导体有效导电面积减小，因而交流电阻要大于直流电阻磁元件设计共性问题14电感和变压器设计5.交流电阻分析(集肤效应的穿透深度pd)Where导线磁导率.空气磁导率为电导率,等于一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)单位:mm磁元件设计共性问题15电感和变压器设计6.交流电阻分析(铜导体的穿透深度d与电流频率f的关系)为了减小交流
7、电阻,综合考虑集肤效应的电流密度递减性,以及温度带来的影响,我们一般取铜导体的厚度或(直径)为d(mm，毫米)f(Hz)506010012030036050010002000300050007000d(mm)18.6717.0413.2010.957.626.965.904.172.952.411.871.58f(kHz)101520253040501001502003005007501000d(mm)1.321.077.933.835.762.66.59.417.341.295.241.1867.1524.13
8、2一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)Where——Hz使得磁元件设计共性问题16电感和变压器设计8.电导体的设计——导体截面的选择导体截面的选择，两个因素：A.导体的厚度或(直径)为d(mm，毫米)小于2~3倍穿透深度B.导体允许的电流密度j(A/[mm]2,安培/平方毫米)一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)7.电导体的设计——其它因素邻近效应Proximitye
