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电感器的设计与电感器技术指标
电感器变压器新晨阳电感器的设计一种小型平面变压器/电感器的设计详细介绍

随着电子信息技术的飞跃发展,各种电子设备已步入SMT(Surface mounting technology)时代,电子设备越来越要求轻、薄、小型化。传统的功率型电子变压器、电感器虽然在电子管、分立式晶体管时代起过重要作用,而在今天模块化电子设备中,因体积过大而无法应用,如何研制出小型平面电子变压器、电感器是目前设计人员关注的热点。本文阐述了采用多层印制板制造技术、数控机床加工技术、表面涂覆技术和利用高频低损耗铁氧体磁芯设计和制造了230kHz、达120W的小型平面变压器和20A、10μH的大电流滤波电感器。
、电感器的技术指标
图1为有源箝位/复位单端正激变换器的主电路。该电路具有零电压转换功能,有利于提高效率和降低EMI/RFI。
新晨阳电感器该电路由VQ2、l组成箝位电路,为漏感L1及励磁电感Lm的储能转移提供一个低阻工作通路,l继续被充电,箝位电路电流以谐振方式减小。因整流管VD1截止,L1与Lm呈串联连结,谐振频率由L1、 l决定,故对变压器初级有一定的电感量要求。
电感器变压器新晨阳电感器的设计
另外,该电路VQ1截止后,变压器绕组电压极性反转,Ca被充电,充电过程中,磁化电流逐渐减小,通过适当选取参数,达到在磁化电流过零点前开通VQ2,为磁化电流改变方向提供了可能,磁化电流反向后,箝位电压Ucl反向加到变压器初级绕组,驱动变压器B-H工作区域延伸到第二象限和第三象限。l电容储能泄放转移至L1及Lm储存。VQ1导通后B-H工作点从第三象限开始,正常工作区域基本与B-H轴原点对称,在该对称区域表现为:B-H单向变化数值与传统单端正激变换器是一致的。为维持输出正常调节,施加相同伏-秒积数到变压器,产生的铁芯损耗相对于单端正激变换器是一致的。实际工作时,应选取最大工作磁通密度(Bm),变压器可工作于- Bm~+Bm,由此△B=2Bm,如图2。
新晨阳
电感器工作曲线图。
电路中T1为我们需要设计的变压器,工作频率f=230KHz,输入电压Vin=230V,初级电感量Lm=117μH±10%,,输出电压Vo=5V,输出电流Io=20A,Lo为滤波电感,Lo=10μH,工作环境温度为-45℃~50℃,温升≤50℃,试验电压2KV,变压器、电感器高度≤12mm,长、宽均在40mm左右。
、电感器磁芯及结构形式
磁芯
现阶段用于功率型开关变压器的磁性材料有:坡莫合金、非晶态合金、超微晶合金、铁氧体等多种材料。选择铁氧体材料制作磁芯,出于对有效空间的充分利用,又必须选择芯柱较粗、窗宽较阔的磁芯,这样才有利于
减少匝数和降低电流密度。鉴于整体高度的限制,还需进行必要的加工。
电感器变压器新晨阳电感器的设计 绕组
传统的绕组将线圈绕在骨架上,并且导线都是圆形截面,加之工作于高频,导线流过高频交变电流时,其还受集肤效应穿透深度△的限制,计算公式为
式中
△为穿透深度(mm),ω为角频率,ω=2πf(rad)。μ为导线磁导率(H/m),γ为导线导电率(S/m)。
铜的相对磁导率等于1,即为真空磁导率,则
将