气隙设计对电感绕组损耗的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第26卷第l0期电子元件与材料Vb1．26NO．102007年l0月ELECTRONICCOMPONENTSANDMATERIALS0Ct．2007气隙设计对电感绕组损耗的影响旷建军，阮新波，任小永(南京航空航天大学航空电源航空科技重点实验室，江苏南京210016)摘要：鉴于绕组区域处的磁场分布对高频磁性元件的铜损影响很大，利用有F~-TL分析，研究了气隙在磁芯柱位置对铜箔绕组和漆包线绕组铜损产生的影响，以及分布气隙参数对绕组铜损的影响。结果表明：气隙在磁芯柱位置对铜箔和漆包线绕组的铜损

2、影响不同。在分布气隙设计中，气隙之间的距离大于5个气隙长度时，气隙之间的影响可以忽略分布气隙个数的选择，应该使绕组到气隙的距离大于3个而不超过5个气隙的长度。关键词：电子技术；电感；气隙；分布气隙；气隙布置；绕组损耗中图分类号：TM552文献标识码：A文章编号：1001—2028(2007)10—0060—04Influenceofair-gapdesignonwindinglossinhighfrequencyinductorsKUANGJian-jun，RUANXin-bo，RENXiao-yong(Aero—powerSci—t

3、echCenter,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing210016，China)Abstract：Windinglossesinhighfrequencymagneticcomponentsaregreatlyinfluencedbythedistributionofthemagneticfieldinthewindingarea．Theefectsoftheair-gappositionincorelegonthewindinglossesoffoilwinding

4、andround—wirewindingwereinvestigated，andefectsofdistributedair—gapparametersonwindinglosseswereanalyzedviafiniteelementanalysis(FEA)．Theresultsshowthattheeffectsofthepositionofairgaponthewindinglossesoffoilwindingandround—wirewindingarediferent．Indistributedair-gapdesig

5、n，whenthedistancebetweentheairgapsisgreaterthanfivetimesthegaplength，theinfluencebetweenairgapscanbeneglected，thenumberofairgapsshouldbeselectedwithfollowingdesignguidelines：thedistancebetweenwindingandairgapisgreaterthanthreetimesandlessthanfivetimestheair-gaplength．Ke

6、ywords：electrontechnology；inductor；airgap；distributedgap；air—gaparrangement；windinglosses采用高导磁材料铁氧体磁芯来绕制的电感，在电感气隙附近存在扩散磁通，会使临近的绕组产生涡流，导致绕组损耗(铜损)增加。为了使绕组避开气主磁通隙附近的扩散磁通，绕组布置时，需避开气隙3个左右的气隙长度IJJ。然而对于较大的气隙，那样做将使磁芯窗口的利用率大大降低。针对上述问题，文献[3，4】提出了用多个小气隙来构成分布气隙。另外文献[5】提l出利用交错气隙以减小旁

7、路磁通，从而减小绕组损耗。图l电感中的磁通分布笔者在前人研究的基础上，利用电磁场有限元软FiglFluxdistributionofinductor件，详细分析了电感气隙设计对绕组损耗的影响。分个部分(如图1所示)：析结果对合理设计电感气隙，达到减小绕组损耗具有1)在磁芯中构成回路的主磁通；实际的指导意义。2)气隙附近，进入磁芯窗口的扩散磁通；3)穿越磁柱之间窗口内的旁路磁通。1气隙在磁芯柱上不同位置对绕组损耗的影响由于主磁通未深入磁芯窗口内，所以它不会在绕根据文献【5】的分析，电感中的磁通可分成以下三组上感应出涡流。扩散磁通则会在气

8、隙附近的绕组上收稿日期：2007．05．29通讯作者：旷建军基金项目：霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助项目(91058)作者简介：旷建军(1969-)。男。江西永新人，博士研究生，主要从事电力电子中的高频磁技术研