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笔记 -- 逆变电感设计3

2021-9-17 12:56:52 2021-9-22 09:32:28 1、 L L C LLC LLC谐振频率 Designing an LLC ResonantHalf-Bridge Power Converter Z = Z p r e Z L L C = Z p r e j ω L r j ω L m 1 j ω C r = Z p r e j ( ω ( L r L m ) ? 1 ω C r ) Z=Z_{pre} Z_{LLC}=Z_{pre} j\omega L_r j\omega L_m \frac{1}{j\omega C_r}=Z_{pre} j(\omega(L_r L_m)-\frac{1}{\omega C_r}) Z=Zpre ZLLC=Zpre jωLr​+jωLm​+jωCr​1​=Zpre​+j(ω(Lr​+Lm​)−ωCr​1​)    ⇒ Z m i n → Z L L C = 0 \Rightarrow Z_{min}\to Z_{LLC}=0 ⇒Zmin​→ZLLC​=0    ⇒ ω = 1 ( L r + L m + C r ) \Rightarrow \omega=\frac{1}{\sqrt{(L_r+L_m+C_r)}} ⇒ω=(Lr​+Lm​+Cr​) ​1​ 2021-9-23 07:59:48  1、磁芯材料    ∙ \bullet ∙磁滞回曲线    † \dagger †磁畴:磁性材料内部存在的包含大量原子的元区域,且元区域内部的磁矩相同。在未加外磁场时,磁材料中所有元区域的磁矩为零(不同磁畴之间的交界面为磁畴壁)    † \dagger †磁化:磁材料在外磁场作用下,磁畴磁矩整体规则分布而对外显示磁性(磁矩合方向与外磁场方向一致)    † \dagger †起始磁化曲线(磁芯磁感应强度随外磁场强度变化曲线)     ⋄ \diamond ⋄开始磁化时,外磁场较弱,磁感应强度缓慢增加     ⋄ \diamond ⋄随外磁场增强,大量磁畴转向且趋于外磁场方向,磁感应强度整体趋于直线增加     ⋄ \diamond ⋄外磁场强度继续增加,磁材料内部可转向磁畴逐渐减少,磁感应强度增长率放缓渐至饱和(磁感应强度增长率的切换点 → \to →膝点)     ⋄ \diamond ⋄磁感应强度饱和后,磁化曲线趋于平行外置磁场强度    † \dagger †磁滞(磁芯磁感应强度滞后于磁场强度归于磁中性)    † \dagger †剩磁(remanence flux) B r B_r Br​(外磁场归于磁中性时,仍保留部分磁感应强度)    † \dagger †退磁曲线(通过外磁场反向消除剩磁)    † \dagger †矫顽力(coercivity) H c H_c Hc​(为消除剩磁所需加入的反向磁场 → \to →反应磁性材料保持剩磁的能力)    † \dagger †基本磁化曲线(对同一材料以不同磁场强度反复磁化,将所得到的所有磁滞回曲线取平均)    † \dagger †磁极化强度/内禀磁感应强度 B i B_i Bi​(退磁曲线 & 内禀退磁曲线 & 内禀矫顽力 & 内禀退磁矩形度( B i = 0.9 B r B_i=0.9B_r Bi​=0.9Br​)(永磁材料被外磁场磁化所产生的内在磁感应强度)磁性能稳定性    † \dagger †磁导率(permeability) μ \mu μ:起始磁化曲线与磁滞回曲线上任意一点的斜率(任意点 B B B和 H H H增量之比( μ Δ = Δ B Δ H → \mu_{\Delta}=\frac{\Delta B}{\Delta H} \to μΔ​=ΔHΔB​→增量磁导率),软磁磁导率较大、永磁 & 硬磁磁导率较小)    ⊙ \odot ⊙高磁导率材料顺磁性较好,漏磁现象不明显,电阻一般较低,常用于低频段,高频产生涡流损耗(制成薄片且相互绝缘重叠降低涡损)    ⊙ \odot ⊙相对磁导率:介质中磁导率与真空磁导率之比( μ r = μ c μ 0 , μ 0 = 4 π × 1 0 − 7 H / m \mu_r=\frac{\mu_c}{\mu_0},\mu_0=4\pi\times 10^{-7}H/m μr​=μ0​μc​​,μ0​=4π×10−7H/m)    ⊕ \oplus ⊕气隙:在磁芯材料中开气隙,增加磁芯磁感应强度,避免交流大信号或直流偏置导致的磁饱和(储能主要位于磁芯和气隙<主要存储>),既具有空气储能不饱和特性,也具有线性磁导率(仅针对电流驱动型)    ⊕ \oplus ⊕气隙增加磁芯储能,越大气隙导致磁芯有效磁导率降低,相同电流下磁通密度减小    E g = B 2 A g l g 2 μ 0 , A g & l g E_g=\frac{B^2A_gl_g}{2\mu_0},A_g \& l_g Eg​=2μ0​B2Ag​lg​​,Ag​&lg​分别为气隙截面积 & 气隙长度( l g = 0.4 π × N 2 × A e ( c m 2 ) × 1 0 − 4 L ( m H ) ( m m ) , A e l_g=\frac{0.4\pi\times N^2\times A_e(cm^2)\times 10^{-4}}{L(mH)}(mm),A_e lg​=L(mH)0.4π×N2×Ae​(cm2)×10−4​(mm),Ae​磁芯有效截面积)    ⊕ \oplus ⊕稀释系数 Z Z Z( A c A_c Ac​磁芯截面积, l c l_c lc​磁芯链路长度):对磁性材料磁导率进行稀释    E = E c + E g = B 2 A c l c 2 μ c + B 2 A g l g 2 μ 0 ≈ B 2 A c 2 ( l c μ c − l g μ 0 ) [ A e ≈ A c ] E=E_c+E_g=\frac{B^2A_cl_c}{2\mu_c}+\frac{B^2A_gl_g}{2\mu_0}\approx\frac{B^2A_c}{2}(\frac{l_c}{\mu_c}-\frac{l_g}{\mu_0})[A_e\approx A_c] E=Ec​+Eg​=2μc​B2Ac​lc​​+2μ0​B2Ag​ 标签: 电感磁场分布10hm电感电感lg1

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