磁性元件设计

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1、开关变换器建模、控制和设计第六章磁性元器件设计2014/12/31开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY电感和变压器LNNPS电感器变压器(Inductor)(Transformer)电感量L原副边匝数比N/NPS是否算出电感的L和变压器的N/N就可以了？PS2014/12/312开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY目录第六章磁性元器件设计6.1基本知识6.2高频变压器设计6.3电感设计2014/12/313开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY目录第六章磁

2、性元器件设计6.1基本知识6.2高频变压器设计6.3电感设计2014/12/314开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY6.1基本知识基本参数磁性材料磁路基本定律电导体的设计2014/12/315开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY基本参数1)磁感应强度B；2)磁导率m；3)磁场强度H；4)磁通f；5)温度系数；6)居里温度；7)电感因数AL；2014/12/316开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY基本参数表征磁场中某一点的磁性强弱和F1)磁感应

3、强度BB方向的矢量(右手定则)IL2)磁导率m是表征磁场中铁芯磁性能的物理量，可用来衡量磁介质导磁能力。3)磁场强度H某点磁感应强度B与磁导率μ的比值：HB/m4)磁通f穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总和，即fBS2014/12/317开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY基本参数2)磁导率m绝对磁导率mBH/真空磁导率7相对磁导率mrmm/0m0410Hm/等效磁导率带有气隙的磁芯或者非均匀横截面的磁芯中，各段磁路中和气隙中的m值不同。通常用均匀的环形磁芯的磁导率等效。在闭合磁路中（漏磁可忽略），有效磁导率me

4、为:Ll7m10L：线圈自感、N：线圈匝数e24NAeA：磁芯截面积、l：磁路长度e2014/12/318开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY基本参数2)磁导率m磁性材料磁化曲线始端初始磁导率磁导率的极限值:1BmlimimH0H0最大磁导率磁导率中的最大值mm增量磁导率表示该点附近磁感应强度随磁场强度变化的情况。BmH2014/12/319开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY基本参数温度在T～T范围内变化时，温度每变化一度相应磁导率125)温度系数的相对变化量，即：am

5、2m11(TT)μ1、μ2分别是温度为u21m1T2T1T1、T2时的磁导率。6)居里温度铁磁物质的磁化强度随温度过度升高将会下降，当达到某一临界温度时，自发磁化（即磁畴）便消失，这一临界温度称居里温度。确定了磁性器件工作的上限温度。具有一定形状和尺寸的磁芯上每匝线圈产生的自感量7)电感因数AL，称为自感系数，即：2ALN/L2014/12/3110开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY6.1基本知识基本参数磁性材料磁路基本定律电导体的设计2014/12/3111开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTON

6、GUNIVERSITY磁性材料1)磁滞回线(B-H曲线)；2)加气隙后磁滞回线的变化；3)电路中磁芯三种工作状态；4)磁性材料的分类；5)磁芯损耗；6)磁芯的选择；2014/12/3112开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY磁性材料1)磁滞回线(B-H曲线)磁饱和特性磁感应强度随外加磁B达到Bs时，增大H，B不再增大。场强度的变化曲线磁化的不可逆性磁化曲线与退磁曲线不重合特性。磁滞现象磁感应强度B的改变滞后于磁场强度H的现象称为磁滞现象。B:饱和磁感应强度SaturationFluxDensity；sB:剩余磁感应强度Remanen

7、ce；r2014/12/31H:矫顽力CoerciveForce；13c开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY磁性材料1)磁滞回线(B-H曲线)剩余磁感应强度B与饱和磁感应强度B之比。rs矩形系数用来表征磁芯材料特性矩形程度的参数。S型回线矩形回线扁平回线高导磁率软磁材料坡莫合金软磁材料宽恒导磁合金材料2014/12/3114开关变换器建模、控制和设计BEIJINGJIAOTONGUNIVERSITY磁性材料2)加气隙后磁滞回线的变化BBINHlHlccmmmr0