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1、第三章 開關電源中磁性器件設計,3.1 磁性器件設計基礎,一 磁性能參數(shù),1 磁感應強度 B,* 方向：右手定則,* 單位：特斯拉（ T）、 高斯（GS），1 GS =10-4 T,* 表征磁場中某一點的磁性強弱和方向的矢量,2 磁場強度 H,* 單位：安培/米 （ A/m）、奧斯特 （ Oe）,* 單位：韋伯（1Wb=1VS（伏秒）、 麥克斯韋（Mx）,3 磁通,* 穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總和，即,* 1 Wb =108 Mx,4 磁導率,* 是表征磁場中鐵芯磁性能的物理量，可用來衡量磁介質(zhì)導磁能力。,* 磁導率決定了某點磁感應強度與磁場強度的關系，即：,* 1 Oe =103/
2、4（ A/m）,（2）初始磁導率,（1）真空磁導率,* 磁導率在磁介質(zhì)中不是常數(shù)。,* 是磁性材料磁化曲線 始端磁導率的極限值，即：,* B 特斯拉（ T）、H 安培/米 （ A/m）,（3）有效磁導率e,* 在閉合磁路中（漏磁可忽略），有效磁導率為,（4）最大磁導率,（5）動態(tài)磁導率,5 溫度系數(shù),其中,L：線圈自感、N：線圈匝數(shù),Ae：磁芯截面積、l：磁路長度,磁導率中的最大值,在磁化曲線上各點切線的斜率，表示該點附近磁感應強度隨磁場強度變化的情況。,* 溫度在T1T2范圍內(nèi)變化時，溫度每變化一度相應磁導率的相對變化量，即：,* 單位,7 電感因數(shù)AL,6 居里溫度,* 確定了磁性器件工作
3、的上限溫度，如鐵氧體為 450度。,* 1、2分別是溫度為T1、T2時的磁導率。,* 鐵磁物質(zhì)的磁化強度隨溫度過度升高將會下降，當達到某一臨界溫度時，自發(fā)磁化（即磁疇）便消失，這一臨界溫度稱居里溫度。,* 具有一定形狀和尺寸的磁芯上每匝線圈產(chǎn)生的自感量，稱為自感系數(shù)，即：,二 磁芯損耗,* 對于一定規(guī)格的磁芯，有效磁導率與自感系數(shù)有如下關系，即：,* C是與磁芯尺寸有關的常數(shù),* 指磁芯在最大磁感應強度時的單位體積損耗，主要包括磁滯損耗(Ph)、渦流損耗(Pe)和剩余損耗(Pc) ，即：,1 磁滯損耗(Ph),* 磁滯損耗是不可恢復能量，轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉。,* 每磁化一個周期，就要損耗與磁滯回
4、線包圍面積成正比的能量，頻率越高，損耗功率越大。,三 磁路基本定律（復習）,1 磁通連續(xù)原理,2 安培環(huán)路定律,3 磁路歐姆定律,4 法拉第電磁感應定律,* 在工作頻率一定時，減小磁性材料厚度及提高其電阻率可減小渦流損耗。,* 磁感應強度擺幅越大，包圍面積越大，損耗也越大。,2 渦流損耗(Pe),* 渦流電阻取決于材料的截面尺寸和電阻率。,* 在工作頻率一定時，降低矯玩力可有效降低磁滯損耗。,* 為減少渦流損，可將低電阻率的磁合金材料碾軋成薄帶，用相互絕緣的n 片薄帶疊成相同截面積磁芯代替整塊磁芯。,（4）測量電壓或電流,四 磁性器件在電源中的作用,1 變壓器的作用,（1）電氣隔離,（2）通過
5、調(diào)節(jié)變比進行升降壓,（3）傳遞能量或信號,2 電感的作用,（1）儲能,（4）與電容產(chǎn)生諧振,（2）濾波,（3）抑制尖峰電壓或電流,3.2 磁性材料和性能,一 磁芯的磁特性,1 磁化特性（B-H曲線）,2 磁飽和特性,* 磁感應強度隨外加磁場強度的變化曲線,* 所謂磁特性就是指磁感應強度與外加磁場強度的關系,* 當磁場強度足夠大時，磁感應強度達到一個確定的飽和值，再繼續(xù)增大磁場強度，磁感應強度保持不變。,* 曲線上的Bs稱飽和磁感應強度。,3 磁滯特性,將磁性材料沿磁化曲線OS 由完全去磁狀態(tài)磁化到飽和Bs，如再將外磁場H 減小，B 值將不再按照原來的初始磁化曲線（OS）減小，而是更加緩慢地沿較
6、高的B 減小。即使外磁場H=0 時，B0。這種磁化曲線與退磁曲線不重合特性稱為磁化的不可逆性。,* 磁滯現(xiàn)象,* 磁化的不可逆性,磁感應強度B 的改變滯后于磁場強度H 的現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。,* 剩余磁感應強度Br,磁性材料磁化到飽和后，又將磁場強度下降到零時，磁性材料中殘留的磁感應強度，即稱為剩余磁感應強度，簡稱剩磁。,* 矯頑力Hc,* 矩形系數(shù),磁芯磁化到飽和后，由于磁滯現(xiàn)象，要使磁介質(zhì)中B 為零，需有一定的反向磁場強度-H，此磁場強度稱為矯頑力Hc。,也稱矩形比，是剩余磁感應強度Br與飽和磁感應強度Bs之比。,可用來表征磁芯材料特性矩形程度的參數(shù)。,具有高矩形系數(shù)的磁芯材料適合于作以強非
7、線性磁特性為原理的器件。,1 磁芯線圈的外加激勵電壓是一個純交變量,二 工作狀態(tài),* 是正負半周的波形,* 幅值及導通脈沖寬度相同,* 如推挽式或全橋式拓撲結(jié)構(gòu),* 特點及對磁芯的要求, 磁感應強度B在Bm之間變化，其變化量,磁芯利用率高，一般取BmBs。,Bs越大， Bm可取得大，磁芯的體積、重量就可減小，所以應選取高飽和磁感應強度的材料。, 磁芯損耗大,應選取磁滯回線窄及電阻率高的材料,磁芯沿整個磁滯回線交替變化，所以損耗較大。,工作頻率高時，尤為突出。, 為減小激勵電流，應選高磁導率的材料。,(2) 加在磁芯線圈的激勵電壓為單向脈沖,* 一般是矩形，如單端正激的變壓器或驅(qū)動變壓器等。,
8、磁滯損耗小,(3) 流過線圈的電流中具有較大的直流分量,* 疊加一交流分量,* 特點及對磁芯的要求, ，為不使磁芯飽和，應取BmBs。,* 磁芯的磁化狀態(tài)沿局部磁滯回線變化,* 直流濾波電感，儲能電感等工作于此狀態(tài)。,即：, 磁芯利用率低，為增加 ，應選高Bs、低剩磁的材料。, 雖然加氣隙，可降低剩磁，但氣隙大會增加激勵電流，增加銅損。, 交變磁化分量小、損耗小。, 含較大直流分量，為使磁芯不飽和，必須加適當?shù)臍庀丁?三 常用磁性材料, 此類磁芯希望其最大儲能大，要求最大磁感應強度大。,* 特點及對磁芯的要求,* 如果磁滯回線很寬，即Hc 很高，需要很大的磁場強度才能將磁材料磁化到飽和，同時需
9、要很大的反向磁場強度才能將材料中磁感應強度下降到零，我們稱這類材料為硬磁材料。,* 按磁滯回線寬窄，把磁性材料分為軟磁性材料和硬磁性材料兩大類。,* 如鋁鎳鈷，釤鈷，釹鐵硼合金等永久磁鐵，常用于電機激磁和儀表產(chǎn)生恒定磁場。這類材料磁化曲線寬，矯頑磁力高。,軟磁性材料：磁滯回線較窄，矯頑力小。,硬磁性材料：磁滯回線較寬，矯頑力大，剩磁大。,* 另一類材料在較弱外磁場作用下，磁感應強度達到很高的數(shù)值，同時很低的矯頑磁力，即既容易磁化，又很容易退磁，這類材料為軟磁材料。,* 開關電源主要應用軟磁材料。屬于這類材料的有電工純鐵、電工硅鋼、鐵鎳軟磁合金、鐵鈷釩軟磁合金和軟磁鐵氧體、非晶態(tài)合金等。,對比：
10、,（1）鐵氧體的組成,1 鐵氧體,在開關電源中，應用得最多的材料是軟磁鐵氧體。,* 鐵氧體是深灰色或黑色陶瓷材料，質(zhì)地既硬又脆，化學穩(wěn)定性好。,* 鐵氧體成分一般是氧化鐵和其它金屬成分組成MeFe2O3。其中Me 表示一種或幾種2 價過渡金屬，如錳(Mn)，鋅(Zn)，鎳(Ni)，鈷(Co)，銅(Cu)，鐵(Fe)或鎂(Mg)。,* 最普通的組合是錳和鋅(MnZn) ，或鎳和鋅(NiZn)，再加入其它金屬，達到所希望的磁特性。,* 鎳鋅(NiZn)鐵氧體具有更高的電阻率，因此它適合工作在1MHz 以上的場合。,* 而錳鋅(MnZn)鐵氧體電阻率較低，通常工作在1MHz 以下，但具有很高的磁導率
11、和較高飽和磁感應強度。,（2）鐵氧體應用參數(shù),* 鐵氧體除了一般磁材料的參數(shù)外，還有有效磁芯尺寸、電感系數(shù)等。,* 為了使磁芯電感容易計算，給出電感系數(shù)AL，它表示磁芯具有1 匝（或規(guī)定整數(shù)匝，例如1000 匝）線圈時的電感量。,* 如果線圈為N 匝，電感量為：,* 當AL 為1000 匝時電感量，N 匝線圈電感量為：,（3）材料性能, 電阻率(),錳鋅鐵氧體0.120m、鎳鋅鐵氧體為104106m。,電阻率還與溫度和測量頻率有關。, 磁化曲線,右圖是某型號鐵氧體的低頻磁滯回線,由于在鐵氧體中存在粘結(jié)劑，與磁粉芯類似的原因，飽和過程是緩慢的。,(4) 優(yōu)點,* 電阻率高,* 磁導率隨頻率的變化
12、特別穩(wěn)定,* 形狀、種類豐富，應用方便,* 可廣泛用于變壓器電感等磁性器件的設計,(5) 缺點,* 飽和磁感應強度小,* 溫度穩(wěn)定性差,* 力學性能差、脆,磁芯損耗和工作頻率與磁感應強度變化范圍有關，可參考趙修科開關電源中磁性元器件。,磁化曲線與溫度的關系，在100時，飽和磁感應強度由常溫（25）的0.42T 下降到0.34T。因此，在選擇磁芯時應考慮這一因素。, 損耗,（6）形狀和規(guī)格,罐形,PQ形,EE形,EI形,U形,* 是一種由幾類材料復合而成的復合型鐵芯,* 由于是將磁性材料與非導磁材料粉末復合而成，相當于在鐵芯中加了氣隙，具有在較高磁場強度下不飽和的特點。,* 但其相對磁導率較低，
13、通常在20300之間，主要用于制作濾波電感，其結(jié)構(gòu)以環(huán)形為主。,2 磁粉芯,3 非晶態(tài)合金,* 非晶合金是近20年剛剛發(fā)展起來的一種新型磁性材料,* 它們在化學成分上的一個共同點是：由兩類元素組成：一類是鐵磁性元素（鐵、鈷、鎳或者他們的組合），它們用來產(chǎn)生磁性；另一類是硅、硼、碳等，它們稱為類金屬，也叫做玻璃化元素，有了它們，合金的熔點比純金屬降低了很多，才容易形成非晶。,（1）什么是非晶合金和微晶合金,非晶合金是將金屬合金加熱后由氣態(tài)或液態(tài)從超薄間隙快速噴出，快速冷卻（每秒幾萬度）所形成的非晶體狀態(tài)微米級超薄金屬帶。,微晶合金則是對鐵基非晶合金經(jīng)過處理而形成的更薄的金屬帶。,（2）非晶合金的
14、分類, 特點是磁性強（飽和磁感應強度可達1.4-1.7T）、軟磁性能優(yōu)于硅鋼片；,* 鐵基非晶合金：, 主要元素是鐵、硅、硼、碳、磷等；, 價格便宜，最適合替代硅鋼片，作為于中低頻變壓器的鐵芯（一般在10千赫茲以下）；, 例如配電變壓器、中頻變壓器、大功率電感、電抗器等。, 例如漏電開關、互感器。,* 鐵鎳基非晶合金：, 主要由鐵、鎳、硅、硼、磷等組成；, 磁性比較弱（飽和磁感應強度大約為1T以下）；, 價格較貴，但磁導率比較高，可以代替硅鋼片或者坡莫合金，用作高要求的中低頻變壓器鐵芯；,* 鈷基非晶合金：, 由鈷和硅、硼等組成，有時為了獲得某些特殊的性能還添加其它元素；, 由于含鈷，價格很貴
15、，磁性較弱（飽和磁感應強度一般在1T以下），但磁導率極高；, 一般用在要求嚴格的軍工電源中的變壓器、電感等，替代坡莫合金和鐵氧體。,* 鐵基納米晶合金（超微晶合金）：, 它們由鐵、硅、硼和少量的銅、鉬、鈮等組成，其中銅和鈮是獲得納米晶結(jié)構(gòu)必不可少的元素；, 首先被制成非晶帶材，然后經(jīng)過適當退火，形成微晶和非晶的混合組織；, 這種材料便宜，但磁性能極好，幾乎能夠和鈷基非晶合金相媲美；, 是工業(yè)和民用中高頻變壓器、互感器、電感的理想材料，也是坡莫合金和鐵氧體的換代產(chǎn)品。,（3）非晶合金和微晶合金的特點,* 電阻率可達120150，為冷軋硅鋼片的3倍，但遠不如鐵氧體；,* 電阻溫度系數(shù)小，可以為零或
16、負值；,* 居里溫度高，可達350700C；,* 飽和磁密度高，可達1.21.6T，比鐵氧體高得多；,* 矯頑力小，為硅鋼片的幾十分之一，鐵芯損耗?。?* 溫度穩(wěn)定性不好，從25 C升到250 C時，Bs 降低30 ， Hc增大20%；,* 常見的形狀有環(huán)形和矩形。,（4）形狀和規(guī)格,* 由于比較脆，所以一般都制成環(huán)形或比較簡單的閉合式C型（近似矩形）鐵芯。,* 一般都不開氣隙，因為性能會變壞，導致?lián)p耗增加。,四 對磁芯的基本要求,1 磁導率高,2 矯頑力低,3 高電阻率,* 磁感應強度B= H，因此在一定的磁場強度(H)下，B 值取決于材料的值，對要求一定磁通量(BS)的磁器件，選用值高的材
17、料，就可以降低外磁場的勵磁電流值，從而降低磁元件的體積。,* 材料的矯頑力越小，就表示磁化和退磁容易，磁滯回線狹窄，在交變磁場中磁滯損耗就越小。,* 在交變磁場中工作的磁芯具有渦流損耗，電阻率高，渦流損耗小。,4 具有較高的飽和磁感應強度,* 磁感應強度高，相同的磁通需要較小磁芯截面積，磁性元件體積小。,* 在低頻時，最大工作磁通密度受飽和磁通密度限制；但在高頻時，主要是損耗限制了磁通密度的選取，飽和磁通密度大小并不重要。,3.3 功率變壓器的設計,一 設計中的一般性問題,（1）雙端功率變壓器,1 功率變壓器的工作狀態(tài),* 全橋、半橋、推挽等拓撲中的變壓器,* 變壓器原邊繞組在一個周期的正、負
18、半周加上一個幅值和脈寬均相同而方向相反的脈沖電壓（一般是矩形波）。,* 正負半周的激勵電流大小相等、方向相反，磁心中產(chǎn)生的磁通沿交流磁滯回線對稱地上下移動，磁心工作在整個磁滯回線上。,* 在一個周期中，磁感應強度B從正最大值變化到負最大值，磁心中的磁化分量基本為零。,* 單管正激、單管反激、雙管正激、雙管反激等拓撲中的變壓器。,（2）單端功率變壓器,* 當施加在變壓器正、負兩個半周內(nèi)的電壓或脈寬不同時，磁通的零線會向一個方向偏移，嚴重時可導致開關管損壞，應設法解決。,* 變壓器原邊繞組在一個周期內(nèi)加上一個單向脈沖電壓，磁心中的磁通單向沿交流磁滯回線的第一象限部分上下移動。,* 在一個周期中，磁
19、感應強度B在Bm到Br之間變化。,2 合理設計開關頻率,* 考慮：, 輸出功率大小, 使用的功率器件, 電力電子電路（硬開關還是軟開關）, 變壓器的可實現(xiàn)性和合理的成本,3 磁芯結(jié)構(gòu)的選擇, 漏感要小, 便于繞制、維護和生產(chǎn), 有利于散熱,4 工作磁感應強度的選取,* 考慮：,可選取較小的磁感應強度或設法減小合閘啟動瞬間的磁感應強度，可采取以下措施：, 要保證在規(guī)定的環(huán)境溫度、輸入電壓和輸出負載范圍內(nèi)變壓器不飽和。,* 考慮：,* 選擇不當：容易在合閘啟動瞬間發(fā)生飽和、損壞功率管,* 如何防止, 小型化、低損耗,當交變電流通過導體時，會產(chǎn)生集膚效應，表現(xiàn)為導體中電流密度由導體表面向中心越來越小
20、，分布不均勻，愈近導體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象稱為“集膚效應”，亦稱“趨膚效應”。,5 集膚效應,(1)什么是集膚效應？,(2)衡量標準,* 是用穿透深度來表征的，用表示。,* 定義為電流密度下降為表面電流密度的1/e處的深度。, 降壓啟動, 窄脈沖啟動, 選取工作磁感應強度 ，以增加體積為代價。,式中， 穿透深度，單位為mm。 km 與溫度等有關的常數(shù)，例如銅：100時， km=75，20時， km=65.5。 f 頻率，單位Hz。 K 材料常數(shù)。,*,（3）產(chǎn)生的影響,* 使導線有效導電面積減小，電流密度有所提高，引起銅耗增加，效率下降。,* 導體中的交流電阻比直流電阻要大。,* 因此工
21、作于高頻的變壓器就需考慮這一影響，當繞組中電流的頻率增高到高頻段時，由于集膚效應的影響，繞組電阻增大，導致繞組損耗增加。交變頻率越高，電阻的增大也越多。,（4）減小集膚效應影響的方法,* 在選用繞組導線線徑時，應遵循小于兩倍穿透深度；,* 當導線要求的截面大于由穿透深度決定的最大有效直徑時，應采用小直徑的多股導線并繞；,* 副邊大電流繞組最好能采用寬而扁的銅帶，寬度和變壓器磁芯窗口的高度接近，厚度則以穿透深度的兩倍來限制。,6 設計時應注意的問題,（1）傳輸功率要有一定裕量；,（2）當輸入電壓和占空比最大時，磁芯應不飽和；,（3）遵循變壓器銅損與磁芯的鐵損相等的設計原則；,（4）原邊電感量,*
22、 正激式拓撲中，原邊電感量必須盡量大；,* 反激式拓撲中，原邊電感量符合為獲得所需功率而規(guī)定的數(shù)值。,二 功率變壓器磁心尺寸計算,1 雙端工作的方波變壓器,原邊電壓有效值,副邊電壓有效值,原邊電流有效值,副邊電流有效值,N1、 N2為變壓器原副邊繞組匝數(shù)，Ae為鐵心截面積， Ke為鐵心截面積有效系數(shù)，AW為鐵心窗口面積， KW為鐵心窗口利用系數(shù)， J為導線電流密度 。,由以上公式可推出,K 波形系數(shù) ，方波取4。,方波有兩種，有死區(qū)和無死區(qū)。,設變壓器輸出功率為P0，輸入功率為P1，效率為,* 無死區(qū)方波有效值和幅值相等,* 有死區(qū)方波有效值和幅值不相等,2 單端正激工作的方波變壓器,* 磁芯
23、只工作在第一象限,* 單端工作時，磁芯利用率低。,3 其他表達形式,（1）如果Ae、Aw用cm2表示，電流密度用A/cm2表示，則公式右邊都要乘以104。,（2）如果把電流密度換算成電流密度比例系數(shù)KJ，則有：,其中X為常數(shù)，由磁芯給出，一般?。?這樣，可導出以下公式：,無死區(qū),單端正激,有死區(qū),（3）以上所有公式屬于面積乘積法，即AP法。,（4）另外，還有幾何參數(shù)法。,三 功率變壓器設計步驟,1、確定拓撲結(jié)構(gòu)，工作頻率,2、確定變比n,原則保證在最低輸入電壓時，能輸出所要求的最高電壓，此時變換器工作在最大占空比。,原邊最低輸入電壓決定了副邊的最低輸出電壓,式中：UF 輸出整流二極管的壓降，
24、UX 輸出繞組內(nèi)阻上的壓降。,3、確定鐵芯材料，最大磁感應強度,* 根據(jù)開關頻率和電源容量可決定鐵芯的材料和形狀，并可進一步確定鐵芯截面有效系數(shù)。,4、確定導線電流密度J,* 最大磁感應強度的確定要考慮以下因素：,A 拓撲形式,B 開關頻率,C 散熱條件,D 最大允許溫升,E 功耗,* 工頻變壓器,* 高頻變壓器,自然冷卻,風冷,5、確定窗口利用系數(shù),* 確定電流密度時要考慮以下因素：,A 開關頻率,B 集膚效應,C 散熱條件,D 最大允許溫升,* 選大了，繞組可能繞不下；,* 選小了，鐵芯利用率降低了。,* 確定窗口利用系數(shù)時要考慮鐵芯的形狀、尺寸、繞組的組成、開關頻率、繞制工藝，一般可取,
25、* 對于小功率變壓器，導線用漆包線。,* 對于大功率變壓器，導線面積大，絕緣材料多。,* 如大功率變壓器的繞組匝數(shù)很少,6、變壓器效率,* 變壓器的效率由鐵損和銅損決定；,* 根據(jù)散熱條件不同，效率在,* 在選擇最大磁感應強度和電流密度時，就已分別限制了鐵損和銅損。,7、計算AP值,* 利用前面介紹的計算公式,9、繞組匝數(shù),* 雙端工作的變壓器,* 單端工作的變壓器,* 副邊繞組匝數(shù),10、導線截面積,8、選擇鐵心,* 鐵芯的型號和規(guī)格是標準的；,* 選取時，應該取實際的AP值稍大于計算值。,11、核算窗口系數(shù),12、計算勵磁電感、勵磁電流,* 實際的窗口系數(shù)為,* 要求,* 勵磁電感,* 勵
26、磁電流,13、繞制，測試,3.4 電感的設計,一 直流濾波電感的設計,1、需要考慮的因素,* 流過的直流成分,* 峰-峰值,* 所需的電感量,* 損耗和溫升,2、確定電感量,以輸出濾波電感為例,在工作頻率、線圈激勵電壓、紋波電流給定的情況下，電感量應在最低紋波所需要的最大值和對負載變化快速響應需要的最小值之間折中考慮。,當負載恒定不變時，設：,Ilmax 線圈電流最大值；,Ilmax 線圈電流最小值；,Ilmax 最大紋波。,DTtT,0tDT,當t=T時：,電感量的下限由電流變化量決定,當電感電流連續(xù)時：,當負載突然變化時，占空比由D1變化到D2,一個周期結(jié)束時,電流在一個周期開始和結(jié)束時的
27、最小值之差,負載變化后，電流達到新值所需要時間為,如果給定tR為tRC,占空比由Dmin變化到Dmax 時變化最大,3、設計方法,（1）計算儲存能量,（2）選擇磁芯材料,（決定最大磁通密度的是最大電流）,* 根據(jù)交流成分I 所占的比例、頻率確定磁芯材料。,* 材料確定后，可確定最大磁通密度、磁芯截面系數(shù)。,綜合考慮兩個方面的因素，電感量為,（3）選擇磁芯形狀，確定窗口利用系數(shù),（4）確定導線電流密度J。,（5）選擇磁芯型號,* 注意，最大磁通密度要留有較大余量，以保證在輸出短路半個周期內(nèi)電感不飽和，以使保護電路動作。,* 根據(jù)所確定的磁芯材料、繞制工藝、安裝結(jié)構(gòu)選擇磁芯形狀。,* 根據(jù)電流等級
28、，選擇導體類型，確定窗口利用系數(shù)。,* 根據(jù)散熱條件、要求的銅損、磁芯的形狀和線包的允許溫升，選擇合適的電流密度。,（8）計算氣隙,（7）計算匝數(shù),（6）計算導線截面積,（9）計算邊緣磁通因數(shù)F，并進行修正,G 磁芯窗口的高度,核算出最大磁感應強度要小于前面選定的值,4、設計方法（2）,（1）選擇磁芯,（10）核算最大磁感應強度,（2）計算匝數(shù),（3）計算導線截面積,（4）計算氣隙,窗口利用系數(shù)Kw，環(huán)型可取0.4，EI、EE型可取0.8，罐型可取0.30.6。,二 交流濾波電感的設計,（1）計算電感的視在功率,U、I 分別為加在電感上的電壓有效值和流過電感的電流有效值。,（2）選擇磁芯材料,
29、根據(jù)頻率確定磁芯材料。,（3）選擇磁芯形狀，確定窗口利用系數(shù),（4）選擇磁芯型號,（6）計算匝數(shù),（5）計算導線截面積,（7）其他同直流,3.5 電流互感器的設計,一 基本原理,由變壓器的工作原理,可得到,同時,r2副邊繞組的內(nèi)阻,二 基本設計方法,已知原邊電流,（1）計算副邊電流,（2）計算副邊匝數(shù),（3）計算磁芯截面積,（4）計算磁芯窗口面積,* 根據(jù)（3）中計算選定型號后，可查得AP值。,* 根據(jù)AP值，計算磁芯窗口面積。,* 計算磁芯有效窗口面積,（5）計算副繞組導線截面積,（6）注意,* 副邊不能開路；,* 副邊電壓輸出不夠大時，可加一級放大器；,* 該部分內(nèi)容可參考張占松的開關電源的原理與設計,* 計算副邊繞組占磁芯窗口面積,
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