PFC的电感磁芯怎么选取

发表于 2016-2-17 22:15

如果想知道选择线径时为什么有集肤效应等，可以参考赵修科的磁性元器件书，如果你用的是磁环，可以参考开关电源设计这本书

发表于 2016-2-17 22:19

　　4. 决定最低输进电压峰值时最大占空度

　　由于连续模式Boost变换器输出Uo与输进Uin关系为，所以

（2）

　　从上式可见，假如Uo选取较低，在最高输进电压峰值时对应的占空度非常小，由于功率开关的开关时间限制（否则降低开关频率），可能输进电流不能跟踪输进电压，造成输进电流的THD加大。

　　5. 求需要的电感量

　　为保证电流连续，Boost电感应当大于

（3）

发表于 2016-2-17 22:19

使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数

发表于 2016-2-17 22:19

市场上高功率电感的磁芯选择还是挺多的，可供选择的电感材料有：铁硅铝（Kool Mμ）、铁粉芯、铁硅（硅钢叠片）、间隙铁氧体、钼坡莫（MPP）和高磁通 (High Flux)等。

发表于 2016-2-17 22:20

工字磁芯，开磁路，可不考虑饱和
同样的工字磁芯，材质可能不同，做出的电感就不同
贴片工字磁芯，有一些标准结构，可选几款自己绕几个电感测试一下。

发表于 2016-2-17 22:20

绕4匝得到的电感应为(16/1)*2=32u, 电感与匝数成正比。

发表于 2016-2-17 22:20

　　6. 利用AP法选择磁芯尺寸

　　根据电磁感应定律，磁芯有效截面积

　　假如电感是线性的，有

　　由于Boost电感直流分量很大，磁芯损耗小于铜损耗，饱和磁通密度限制最大值。为保证在最大输进电流时磁芯不饱和，应当有

发表于 2016-2-17 22:21

铁硅铝和间隙铁氧体是两种常用的材质，在软饱和方面，间隙铁氧体必须在下降曲线的安全区进行设计。铁硅被设计在受控制的下降曲线范围中，这样就能够提供好的容错特性，特别是在高功率时候。

发表于 2016-2-17 22:21

如何检测所设计的电感有没有饱和

发表于 2016-2-17 22:21

计算了安匝数首先是保证电感不饱和，还要考虑散热。按照计算的参数选VISHAY 或CYNTEC的成品电感，好用方便可靠。参数里有两个电流指标，一个是饱和电流，另一个是温升电流，主要考虑散热，电感量选个和计算值相近的即可。

发表于 2016-2-17 22:22

从空心线圈到带磁芯的电感（理解气隙的作用）
在讨论带磁芯的电感之前，先讨论一下空心线圈电感，并由此以最容易理解的思路引出气隙的作用

发表于 2016-2-17 22:22

在磁通量比较方面，假设特定的50％下降设计点，铁硅铝(Kool Mμ)的磁通量是间隙铁氧体的2倍以上, 这使磁芯的尺寸可缩小35％，设计时可以把磁芯的尺寸缩小30%至35%。

发表于 2016-2-17 22:22

其实这类磁芯都可以测得一个安匝数值，都有一个单匝电感（导磁率）值，如果有这2个参数，计算就是很简单的事情。
比如：某磁芯最大安匝数是30A，单匝电感是2uH，则需要绕4匝得到16uH，这时安匝数是20A，不会饱和且有50%余量

发表于 2016-2-17 22:22

电感AP公式推导以及工程设计方法（初学者最实用的部分）
从开关电源的小型化要求出发，我们期望设计出更小体积的电感。
假设，我们的设计任务是：电感量L，持续通过的有效值电流Irms，最大的峰值电流Ipeak。这3个参数（注意2个电流的区别），是电感设计指标中最基本和必要的参数，以下开始推导。
我们需要选择一个合适的磁芯，这个磁芯的窗口正好可以容纳下所有的铜线。（假设：我们得到了一个窗口没有被铜线完全填满的设计，那么这个设计一定不是体积最小的。因为一定可以通过选择一个截面积不变，窗口更小的磁芯来修改这一设计，使体积更小）。

发表于 2016-2-17 22:24

利用BOOST电感的升压,用普通的PWMIC

发表于 2016-2-17 22:24

铁氧体磁能力随温度变化，而铁硅保持相对稳定。很多铁氧体供应商或者厂家会给出产品在25℃到100℃不同环境下材质的差异。由于铁硅铝的材质及结构和间隙铁氧体不同，随着温度改变，变化不会很大。

发表于 2016-2-17 22:24

　　因此，面积乘积

　　其中kw=0.3~0.5窗口填充系数，也称为窗口利用系数。

输出功率在1kW以上，一般采用气隙磁芯。因环形磁粉芯价格高，且加工困难，本钱高。但是气隙磁芯在气隙四周边沿磁通穿过线圈，造成附加损耗，这在工艺上应当留意的。

　　7. 计算匝数

　　8. 计算导线尺寸

　　临界连续Boost电感设计

发表于 2016-2-17 22:25

共模电感是完全对称、线圈匝数相同的两个电感线圈，绕在同一个铁心上，电流同方向流经两组线圈后，根据右手螺旋法则，在电感铁心内产生两个方向相反的磁场，由于流经电流大小，线圈匝数完全相同，磁场强度强弱相当，因而完全抵消，不存在磁饱和问题，主要是要考虑电感铁心材料的初始磁导率静

发表于 2016-2-17 22:25

　1. 临界连续特征

　　Boost功率开关零电流导通，电感电流线性上升。当峰值电流达到跟踪的参考电流（正弦波）时开关关断，电感电流线性下降。当电感电流下降到零时，开关再次导通。假如完全跟踪正弦波，根据电磁感应定律有

（8）

　　或

　　其中：Ui、Ii为输进电压和电流有效值。在一定输进电压和输进功率时，TON是常数。当输出功率和电感一定时，导通时间Ton与输进电压Ui的平方成反比。

发表于 2016-2-17 22:26

带逐周期电流检测的反激电源或者BCM控制的PFC电路里，可以保证不会有过电流，那么用EE型就很容易实现优化设计

[讨论] PFC的电感磁芯怎么选取

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