气隙电感的计算

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1、电感定义电感也称自感系数，简称自感，习惯称电感，它是线圈磁链与产生此磁链的线圈电流的比值：是线圈主磁链与散磁链总和。电感与磁芯μ成正比。如果μ随电流改变，电感量也随之变化，电感为非线性电感。如果是环形闭合磁路磁芯电感单位电感单位为亨利，简称亨，符号为H。定义：线圈通过1A电流，产生总磁链为1Wb，则电感量为1H。也可以这样定义：在1秒内线圈电流从零线性增长到1A，线圈两端感应电势为1V，则线圈电感量为1H，也等于1欧秒（Ωs）电感能量电流产生磁场，即建立磁场能量（环形为例）环形气隙磁场能量（忽略散磁通）气

2、隙能量与磁芯能量比气隙磁芯磁化特性气隙将磁芯磁导率线性化，以环形磁芯为例，并忽略边缘磁通也可以写成：可见将磁化曲线线性化了。气隙磁芯等效磁导率把气隙磁芯看成整个磁系统的磁导率则有效磁导率(例如μi=2000,lc=20cm,δ＝2mm，0.2mm)气隙磁芯电感当均匀气隙较大时，有效磁导率为lc/δ,在磁芯不饱和时电感量不随电流变化，为线性电感。Buck类直流滤波电感按2Iomin决定电感量当输出电流小于最小电流时电流断续，为避免振荡需要假负载，降低了效率。希望在小于Iomin时电感量大，当大于Iomin时

3、回到正常的电感量的非线性电感。磁粉芯就是非线性电感，但成本高。非线性磁芯电感非均匀磁芯气隙电感斜坡气隙－类似磁粉芯特性δ阶梯气隙－可设定特性例如气隙宽度1/5,最小的气隙为δ/20,可以获得δδ/20L/L0I/Io54321000.10.20.30.40.50.60.7气隙的边缘磁通磁没有绝缘，空气隙周围空间也是磁路的一部分－边缘磁通。气隙越大，边缘磁通范围越大。边缘磁通与气隙磁通并联，在线圈包围的磁芯中磁通增加，总磁链增加，电感加大。维持电感量措施边缘磁通相当于气隙等效面积Aδ增加，电感加大：所有磁通

4、通过磁芯，磁芯截面没有变，磁感应增加。维持L不变，只有增加气隙δ。如果减少匝数，将增加B，可能引起饱和和损耗大。气隙磁芯线圈电感量计算当气隙小于1/20气隙外郭尺寸：矩形截面a×b，圆直径d时：当气隙大于1/20气隙外郭尺寸：矩形截面a×b，圆直径d时：边缘磁通对电感性能影响气隙边缘磁通穿过线圈，高频磁通在线圈中引起涡流损耗，通常称为被动损耗。边缘磁通对周围电气元件引起干扰。减少边缘磁通的措施线圈避开气隙骨架套塑料环磁芯线圈塑料环骨架分割气隙将一个气隙分成几个气隙,边缘磁通范围大大缩小。在气隙附近不放导线

5、中柱边柱都有气隙减少边缘磁通的措施（续）气隙用低磁导率磁粉芯代替反激变压器大电流铜箔远离气隙，让多股线靠近气隙。采用较大截面积的磁芯，较小的气隙电感。磁粉芯