【求助】LC谐振电路电感发热

只看该作者 · 2013-4-19 17:02

LC谐振电路电感L16，L21（如下图）很烫，这是什么原因呢？
一般这种电路中，电感发热是什么原因引起的，希望大家能够分析下。有什么解决的办法？谢谢了
从输出的波形调电感参数的时候，已经是谐振频率点了。@NE5532

1万 · 2013-4-19 17:30

原理上讲, 电感是不发热的.
实际中发热. 有下面几个原因
1. 绕组的铜电阻损耗.
2. 铁芯的磁滞损耗.
3. 铁芯的涡流损耗

3万 · 2013-4-19 19:45

补充一个发热原因：导线匝间绝缘的介质损耗。

只看该作者 · 2013-4-19 21:12

本帖最后由 dahuzicxc 于 2013-4-19 21:14 编辑

airwill 发表于 2013-4-19 17:30
原理上讲, 电感是不发热的.
实际中发热. 有下面几个原因
1. 绕组的铜电阻损耗.

谢谢版主airwill。我的电感是订做的，25*6mm的磁芯，线径是1.2mm的。
请问下按照airwill的经验该怎么解决这个问题？谢谢@airwill

只看该作者 · 2013-4-19 21:13

maychang 发表于 2013-4-19 19:45
补充一个发热原因：导线匝间绝缘的介质损耗。

谢谢版主maychang。我的电感是订做的，25*6mm的磁芯，线径是1.2mm的。
请问下按照maychang的经验该怎么解决这个问题？谢谢@maychang

3万 · 2013-4-19 21:30

dahuzicxc 发表于 2013-4-19 21:13
谢谢版主maychang。我的电感是订做的，25*6mm的磁芯，线径是1.2mm的。
请问下按照maychang的经验该怎么解 ...

线径1.2mm，这个好像有点问题，要考虑集肤效应和临近效应。
楼主没有说工作频率(估计比较高，我没有根据元件数值计算)，通常100kHz以上就要考虑用几根较细的线代替一根粗线。
另外，楼主也没有提到铁芯磁通密度。铁氧体材料往往不能工作于接近饱和的磁通密度，那样损耗太大。经常只用1/2甚至1/4饱和磁通密度。

如果认为太热，可以考虑加大导线截面积，改用镀银线，改用损耗更小的铁芯材料，……等等

只看该作者 · 2013-4-19 21:42

maychang 发表于 2013-4-19 21:30
线径1.2mm，这个好像有点问题，要考虑集肤效应和临近效应。
楼主没有说工作频率(估计比较高，我没有根据 ...

工作频率3MHz。

通常100kHz以上就要考虑用几根较细的线代替一根粗线

这句话怎么解释？想自己绕电感，这方面的理论知识比较欠缺，还望maychang多多指点，谢谢！

3万 · 2013-4-19 21:58

“用几根较细的线代替一根粗线”
意思是用几根直径较小的绝缘导线绞合代替原来的一根直径较大的导线，保持几根较细导线总截面积与单根导线相同。
这种绞合线也称李兹线，在中波收音机和开关电源中常见。
3MHz频率，无论如何不应该用单根1.2mm直径导线。
你的电感供应商，用的是什么牌号铁芯？工作磁通密度设计为多大？

只看该作者 · 2013-4-19 22:45

maychang 发表于 2013-4-19 21:58
“用几根较细的线代替一根粗线”
意思是用几根直径较小的绝缘导线绞合代替原来的一根直径较大的导线，保持 ...

用的是铁氧体的铁芯。我刚才问了电感供应商

dahuzicxc (22:27:19):
请问下上次在你这定做的电感是什么牌号的铁芯？工作磁通密度设计为多大？
付谈谈 (22:27:50):
铁氧体的
dahuzicxc (22:28:38):
那工作磁通密度您们是设计为多大的呢？？
付谈谈 (22:29:44):
这个不清楚，磁棒买来就是这样的，达到电感量就可以了
dahuzicxc (22:31:08):
您们绕制电感的时候有工作磁通密度的标准没有？
就是绕好了之后测感量吗？
付谈谈 (22:32:11):
是绕好测感量
dahuzicxc (22:32:58):
像您们绕制电感的时候也没有有工作磁通密度的标准，对吧？
付谈谈 (22:33:17):
没有的

maychang大师，您说3MHz的频率，无论如何不应该用单根1.2mm直径导线。这是为什么呢？我当初订做电感的时候，考虑到流过的电流达到700mA左右，怕电感电流小的话容易达到饱和，1.2mm线径流过的电流比较大。所以就订做了这种的。
请问下maychang大师我该怎么解决电感这个问题呢？
谢谢maychang大师了！

3万 · 2013-4-19 23:05

Re 9楼：
所谓“集肤效应”是指频率较高时导线中电流集中于导线表面，越深入导线则电流密度越小。此现像随频率升高而加剧。100kHz时，电流大概集中在仅0.25mm厚一层(记不清楚，大概如此)。详见《赵修科开关电源中磁性元器件》。
3MHz频率，可能已经不适合用绞合线，可以考虑用铜箔。

“怕电感电流小的话容易达到饱和”
电流大，铁芯才会饱和。

3MHz，3uH，电流700mA，这个功率比较大，所以体积也要比较大。
类似问题在发射机中比较常见。

你的供应商，好像没有考虑铁氧体牌号。实际上铁氧体牌号很多，大部分不能工作到3MHz。采用什么牌号合适，或者干脆不用铁氧体芯，建议你问大蚂蚁，他经验比较多。

只看该作者 · 2013-4-19 23:20

maychang 发表于 2013-4-19 23:05
Re 9楼：
所谓“集肤效应”是指频率较高时导线中电流集中于导线表面，越深入导线则电流密度越小。此现像随 ...

谢谢maychang大师！

“怕电感电流小的话容易达到饱和”
电流大，铁芯才会饱和。

我说的也是这个意思，没有表达清楚。谢谢您

只看该作者 · 2013-4-19 23:24

本帖最后由 dahuzicxc 于 2013-4-20 08:14 编辑

@PowerAnts
大蚂蚁，帮忙解决下电感发热的问题，谢谢了！

只看该作者 · 2013-4-20 08:09

3MHZ 芯发热的概率较大

只看该作者 · 2013-4-20 08:45

长见识了。。。。。。。。。。。

只看该作者 · 2013-4-20 09:13

用短波磁棒磁芯、用多股沙包线自已绕制！…通用型的〈贴片〉磁芯厂家提供的上不了这高的频率！…

2万 · 2013-4-20 09:29

对于3MHz, 提以下意见:
1，9楼对话中的那个“厂家”在忽悠你，铁氧体涵盖的范围很广，常见的就有锰锌、镍锌和镁锌铁氧体三类，锰锌是最廉价的材料，只适用于1MHz以下的应用，如PC40/44/47/50/90；要上到3MHz，除非将磁密降到10mT量级, 这无疑会增加磁材的用量，浪费了不少磁材，体积和损耗都无法做小。你需要指定镍锌材料；
2，3MHz信号对铜线的穿透深度，在工作温度范围内大约是38-44um，一般用利兹线或薄铜带绕制，利兹线由多股绝缘细导线按一定的规律绞合形成，但其内部电磁环境并不乐观：趋肤效应解决了，但临近效应很严重。但也比单股粗线好多了，毕竟在楼主的应用中，高频信号只通过1.2mm导线40um厚的表层，内部基本无电流，浪费了不少铜。

只看该作者 · 2013-4-20 09:50

PowerAnts 发表于 2013-4-20 09:29
对于3MHz, 提以下意见:
1，9楼对话中的那个“厂家”在忽悠你，铁氧体涵盖的范围很广，常见的就有锰锌、镍锌 ...

谢谢大蚂蚁提的2点意见。
我对磁棒材料的了解也不多，被忽悠了，算是交学费了。
当时我考虑的是1.2mm的线径，能够通过的电流应该比较大，没有考虑趋肤效应和邻近效应。
我想自己买材料回来绕制电感，大蚂蚁有什么好的建议不？还有大蚂蚁有比较好的厂家推荐下，我怕在淘宝上继续被‘忽悠’，毕竟我这方面的经验也不足。谢谢大蚂蚁了！

利兹线由多股绝缘细导线按一定的规律绞合形成

大蚂蚁，您说的按一定的规律，我要达到3MHz频率，700mA左右的电流，然后电感量0.5uH，1uH，3uH，6uH，14uH这几种，该按照什么样的规律呢？可不可以给些意见，分享些经验，谢谢了！

2万 · 2013-4-20 10:03

本帖最后由 PowerAnts 于 2013-4-20 10:10 编辑

这里所指的规律, 指的是多股细线所扭绞的方向及节距, 除此之外, 我不了解更多的"规律".
你可直接到阿里巴巴查找销售利兹线的厂商定购. 关于磁芯, 如果成本预算可以放开, 可联系北京七星购买羰基铁粉芯,这种粉芯属于超细铁粉芯,工作频率可达100MHz,磁密可达几百mT, 非常适合于高频功率电感

只看该作者 · 2013-4-20 10:14

PowerAnts 发表于 2013-4-20 10:03
这里所指的规律, 指的是多股细线所扭绞的方向及节距, 除此之外, 我不了解更多的"规律".
你可直接到阿里巴 ...

谢谢大蚂蚁

1万 · 2013-4-20 10:32

dahuzicxc 发表于 2013-4-20 09:50
谢谢大蚂蚁提的2点意见。
我对磁棒材料的了解也不多，被忽悠了，算是交学费了。
当时我考虑的是1.2mm的线 ...

采购电感元件可以具体情况有3个途径，1.选用标准件，2.自己设计结构材料，3.给出机电参数
它们都离不开充分的设计。一般参数需要电感值，频率，额定电流和Q值，尺寸外形，重量价格等
显然，1.无有标准件可选，2.自行设计能力不足，3.唯有提供L，f，I，Q等给“有能力”的供应商了
当然，委托设计也行（考虑大蚂蚁）

有几个意见参考，1. 3M0.7A必用多绞线无疑，2.磁芯必用镍锌等无疑，3.小值电感考虑空芯，4.考虑漏磁影响

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