功率电感设计方法2:实例

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  • 1:美磁的选项手册截图
  • 2:设计步骤
  • 3:后续 绕线因子
  • 4:日常壁纸分享

参考手册链接

1:美磁的选项手册截图


图 1 图1 1

2:设计步骤

2.1:设计需求

电感值电流值
L = 0.6 m H L=0.6mH L=0.6mH 5 A 5A 5A

2.2:选择磁芯材料

k o o l M U kool MU koolMU材料

2.3:选择磁芯

根据 I L 2 = 15 m H A 2 IL^{2}=15mHA^{2} IL2=15mHA2来定磁芯,在图 2 2 2中找。确定为 77083 77083 77083

图 2 图2 2

2.4 查询 A L A_{L} AL自感系数

查询自感系数时,注意有浮动,见图 3 3 3。自感系数为 A L = 81 × 0.92 = 74.5 n H T 2 A_{L}=81\times 0.92= 74.5\frac{nH}{T^{2}} AL=81×0.92=74.5T2nH

图 3 图3 3

2.5 初算匝数

根据 L = A L × N 2 L=A_{L} \times N^{2} L=AL×N2可得 N = 90 N=90 N=90

为在空载条件下得到 600 μ H 600 μH 600μH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 / l e = A ⋅ T / c m H= N·I/le= A·T/cm H=NI/le=AT/cm,其中: l e l_{e} le为磁路长度,单位为cm。当直流偏置为 45.7 A ⋅ T / c m 45.7 A·T/cm 45.7AT/cm时,通过图 4 4 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 90/0.71 =127 90/0.71=127

图 4 图4 4

2.6重新校准验算感量

重新计算直流偏置水平 H = N ⋅ I / l e = A ⋅ T / c m H= N·I/le= A·T/cm H=NI/le=AT/cm:可得 128 ⋅ 5 98.4 = 64.5 \frac{128\cdot 5}{98.4} =64.5 98.41285=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。
L = A L ⋅ N 2 = 74.6 ⋅ 0.57 ⋅ ( 127 ) 2 = 685 μ H L=A_{L}\cdot N^{2}=74.6\cdot 0.57\cdot (127)^2=685 \mu H L=ALN2=74.60.57(127)2=685μH

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

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