Hello World by 阿水

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功率电感设计方法2:实例

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参考手册链接

1:美磁的选项手册截图

2:设计步骤

2.1:设计需求

电感值 电流值
$L=0.6mH$ $5A$

2.2:选择磁芯材料

用 $kool MU$材料

2.3:选择磁芯

根据$IL^{2}=15mHA^{2}$来定磁芯,在图$2$中找。确定为$77083$

2.4 查询$A_{L}$自感系数

查询自感系数时,注意有浮动,见图$3$。自感系数为$A_{L}=81\times 0.92= 74.5\frac{nH}{T^{2}} $

2.5 初算匝数

根据$L=A_{L} \times N^{2}$可得 $N=90$:

为在空载条件下得到$600 μH$的电感值,匝数应为90。计算满载时所需的匝数,确定直流偏置水平:$H= N·I/le= A·T/cm$,其中:$l_{e}$为磁路长度,单位为cm。当直流偏置为$45.7 A·T/cm$时,通过图$4$的60μ Kool Mμ直流偏置曲线,可得到磁导率为初始磁导率的71%。调整后的匝数为$90/0.71 =127$。

2.6重新校准验算感量

重新计算直流偏置水平$H= N·I/le= A·T/cm$:可得$\frac{128\cdot 5}{98.4} =64.5$,

  注意,datasheet给的磁路长度是mm(毫米),实际计算是cm(厘米)

从磁导 vs直流偏置曲线看出,直流偏置水平为初始磁导率的57%,即64.5 A·T/cm。

将最小AL值74.6nH/T2乘以0.57,计算出的有效AL值为42.5nH/T2。该磁芯匝数为127,直流偏置水平为64.5 A·T/cm,对应的最小电感值为685μH。可以达到期望的电感值。

3:后续 绕线因子

从绕线表中可看出,当选择电流容量为500A/cm2时,需选择至少17AWG号线来加载5.0A的电流。用17AWG号线(导线截面积为1.177 mm2)绕127圈。绕线面积为149.5 mm2。0077083A7的窗口面积为427 mm2。计算窗口填充率,149.5 mm2/427 mm2所得绕线因子约为35%。127匝17 AWG绕线的0077083A7磁芯是一个适用于生产的电感设计。

4:日常壁纸分享