资源描述：
《电感变压器设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、电感及变压器设计气隙的作用Comparativecoreusageofasymmetricalandsymmetricalconverters.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。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电感和变压器设计的共性问题NPNS变压器(Transformer)电感和变压器设计电感器(Inductor)L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
2、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?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
3、温度(curietemperature))1.铜耗问题(直流电阻和交流电阻)电导体设计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
4、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。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、导线形状有关电感和变压器设计4.交流电阻分析(集肤效应)穿透深度(penetrationdepth)：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
5、效导电面积减小，因而交流电阻要大于直流电阻电感和变压器设计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
6、(kHz)101520253040501001502003005007501000d(mm)1.321.077.933.835.762.66.59.417.341.295.241.1867.1524.132一.电导体的设计(直流电阻和交流电阻)Where——Hz使得电感和变压器设计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Proximityeffect线圈振动多层并绕邻近效应随
7、绕组层数增加呈指数规律增加合理布线英规导线(AWG)磁性体的选择电感和变压器设计二.铁芯材料的选择(铁耗(涡流损耗和磁滞损耗))铁芯的选择要考虑三个因素:(1)工作频率,(2)磁化方式(单边磁化还是双边磁化),(3)价格电感和变压器设计二.铁芯材料的选择(铁耗(涡流损耗和磁滞损耗))1.根据工作频率高低来确定材料金属铁芯硅钢片(Si-Fe)坡莫合金(Ni-Fe)钴铁合金(Co-Fe)、非晶或超微晶合金(FeCo)铁粉磁芯碳基铁粉芯(C-Fe)
