磁性元件專題課件

磁性元件專題

趙修科

南京航空航天大學2023/2/61.概述

2.磁的基礎知識

3.磁材料

4.開關電源中的磁元件

5.線圈

6.變壓器設計

7.直流電感和反激變壓器設計

8.特殊磁元件1主要內(nèi)容2023/2/61.概述在開關中磁元件-體積20~30%,重量30~40%,損耗20~30%.特點:1)無標準商品化元件；2)優(yōu)化函數(shù)多重;3)磁學基礎差;4)實踐和經(jīng)驗.2

磁元件的發(fā)展:高頻化;平面化;模塊化;集成化;陣列化;混合電路.2023/2/6平面變壓器42023/2/6平面化優(yōu)點：適用于模塊Ls小線圈用PCB板，參數(shù)重復性好易于制造和裝配可靠性高散熱容易52023/2/6模塊化引腳絕緣樹脂磁芯DIP－雙列直插電感變壓器利用PCB作為線圈的一部分N1/N2=4:4N=862023/2/6集成化集成化的概念不是新的，如三相變壓器是三個單相變壓器綜合的結(jié)果。低輸出電壓變壓器既要減少整流器件壓降，又要減少接頭，希望變壓器和電感、電感和電感、變壓器和變壓器組合在一個磁芯上，合并在一個線圈中，最少的接頭。這就是所謂磁集成。82023/2/62.磁的基礎知識2.1

磁的基本概念物質(zhì)的磁現(xiàn)象磁的單位磁的基本定律-安培環(huán)路定律和電磁感應定律磁路92023/2/6物質(zhì)的磁現(xiàn)象磁性物質(zhì)磁化和去磁磁體的極性和磁力線磁場與磁場能量磁場對載流導體的作用102023/2/62.2磁的單位磁感應強度－磁通密度B單位長度導線，流過單位電流，在一個磁場中，受到單位的力（符合左手定則），這個磁場的磁感應強度稱為單位磁感應強度，在MKS制中單位用特斯拉（Tesla），簡稱為特，代號為T。在CGS制中為高斯（Gaus）,簡稱高（Gs）,與特的關系為1T=104GsB是表示某點磁場強度和方向的矢量。122023/2/6磁通磁通－垂直通過一個截面的磁力線總量稱為磁通量，簡稱磁通,用表示。一般情況：

nBαdAA13或

磁通密度2023/2/6磁通的單位與換算在MKS制中磁通的單位是韋伯（Weber），簡稱韋，代號Wb.14在CGS制中，磁通的單位是麥克司韋（Maxwell），簡稱麥,代號Mx.與MKS制換算關系為2023/2/62.3安培環(huán)路定律矢量H沿任意閉合曲線的積分等于此閉合曲線所包圍的所有電流的代數(shù)和(圖1.6),即dlHαI1I2I3根據(jù)右圖,方程右邊I4162023/2/6磁場強度單位如果磁場強度H與閉合路徑方向一致,閉合路徑的積分為

在MKS制中磁場強度單位為安/米.而在CGS制中為奧斯特,簡稱奧,代號Oe.它們之間的變換關系為172023/2/62.4電磁感應定律楞次定律法拉第定律SN運動方向182023/2/62.5電路中的磁元件1、自感自感系數(shù)20即電感單位

L=伏秒/安=歐秒=亨利簡稱亨,代號H2023/2/6電感的感應電勢符號和單位+

e-電流增加-e+電流減少單位(亨)212023/2/6自感電動勢與能量關系22能量關系2023/2/6互感電動勢24當N1中電流i1變化時,在N2中感應電勢同理，i2變化時，在N1中感應電勢2023/2/6電壓平衡方程式如果兩個耦合線圈都流過增量電流有25耦合系數(shù)2023/2/6互感的并聯(lián)與串聯(lián)電感值分別為L1L2的兩個線圈有磁耦合26串聯(lián)：Lp=L1+L22M－－異名端串聯(lián)取正，同名端串聯(lián)取負并聯(lián)：分母中號決定原則：同名端并聯(lián)取正，異名端取負2023/2/6變壓器2變壓器負載28u1u2N1N2kRLi1i2或‘i’2＝N2i2/N1－次級反射電流2023/2/6漏感和寄生參數(shù)