氣隙電感的計(jì)算

氣隙電感的計(jì)算第1頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電感單位電感單位為亨利，簡(jiǎn)稱亨，符號(hào)為H。定義：線圈通過(guò)1A電流，產(chǎn)生總磁鏈為1Wb，則電感量為1H。也可以這樣定義：在1秒內(nèi)線圈電流從零線性增長(zhǎng)到1A，線圈兩端感應(yīng)電勢(shì)為1V，則線圈電感量為1H，也等于1歐秒（Ωs）第2頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電感能量電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，即建立磁場(chǎng)能量（環(huán)形為例）環(huán)形氣隙磁場(chǎng)能量（忽略散磁通）氣隙能量與磁芯能量比第3頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣隙磁芯磁化特性氣隙將磁芯磁導(dǎo)率線性化，以環(huán)形磁芯為例，并忽略邊緣磁通也可以寫(xiě)成：可見(jiàn)將磁化曲線線性化了。第4頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣隙磁芯等效磁導(dǎo)率把氣隙磁芯看成整個(gè)磁系統(tǒng)的磁導(dǎo)率則有效磁導(dǎo)率(例如μi=2000,lc=20cm,δ＝2mm，0.2mm)第5頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣隙磁芯電感當(dāng)均勻氣隙較大時(shí)，有效磁導(dǎo)率為lc/δ,在磁芯不飽和時(shí)電感量不隨電流變化，為線性電感。Buck類直流濾波電感按2Iomin決定電感量當(dāng)輸出電流小于最小電流時(shí)電流斷續(xù)，為避免振蕩需要假負(fù)載，降低了效率。希望在小于Iomin時(shí)電感量大，當(dāng)大于Iomin時(shí)回到正常的電感量的非線性電感。磁粉芯就是非線性電感，但成本高。第6頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月非線性磁芯電感非均勻磁芯氣隙電感斜坡氣隙－類似磁粉芯特性δ階梯氣隙－可設(shè)定特性例如氣隙寬度1/5,最小的氣隙為δ/20,可以獲得δδ/20L/L0I/Io54321000.10.20.30.40.50.60.7第7頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣隙的邊緣磁通磁沒(méi)有絕緣，空氣隙周?chē)臻g也是磁路的一部分－邊緣磁通。氣隙越大，邊緣磁通范圍越大。邊緣磁通與氣隙磁通并聯(lián)，在線圈包圍的磁芯中磁通增加，總磁鏈增加，電感加大。第8頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月維持電感量措施邊緣磁通相當(dāng)于氣隙等效面積Aδ增加，電感加大：所有磁通通過(guò)磁芯，磁芯截面沒(méi)有變，磁感應(yīng)增加。維持L不變，只有增加氣隙δ。如果減少匝數(shù)，將增加B，可能引起飽和和損耗大。第9頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣隙磁芯線圈電感量計(jì)算當(dāng)氣隙小于1/20氣隙外郭尺寸：矩形截面a×b，圓直徑d時(shí)：當(dāng)氣隙大于1/20氣隙外郭尺寸：矩形截面a×b，圓直徑d時(shí)：第10頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月邊緣磁通對(duì)電感性能影響氣隙邊緣磁通穿過(guò)線圈，高頻磁通在線圈中引起渦流損耗，通常稱為被動(dòng)損耗。邊緣磁通對(duì)周?chē)姎庠鸶蓴_。第11頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月減少邊緣磁通的措施線圈避開(kāi)氣隙骨架套塑料環(huán)磁芯線圈塑料環(huán)骨架分割氣隙將一個(gè)氣隙分成幾個(gè)氣隙,邊緣磁通范圍大大縮小。在氣隙附近不放導(dǎo)線中柱邊柱都有氣隙第12頁(yè)，課件共13頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月減少邊緣磁通的措施（續(xù)）氣隙用低磁導(dǎo)率磁粉芯代替反激