第一篇:3910方案電感使用總結(jié)
SN3910方案中電感值、COFF值、RCS值總結(jié):
1)1W燈泡,需要60MA/18.6V的輸出電流和電壓
RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=3歐,L=3.5mH。2)3W燈泡,需要提供150MA/21V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=0.91歐,L=1.5mH。3)5W燈泡,電源需要提供150MA/35V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=0.91歐,L=2.2mH。4)7W燈泡,電源需要提供150MA/49V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=0.91歐,L=3mH。5)9W燈泡,電源需要提供150MA/59.5V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=0.91歐,L=3.5mH。6)11W燈泡,電源需要提供150MA/73.5V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=300PF,RCS=0.91歐,L=4.3mH。
7)15W燈泡,電源需要提供300MA/52V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=270pF,RCS=0.455歐(2個(gè)0.91歐并聯(lián)),使用兩個(gè)EPC13電感并聯(lián),單個(gè)電感為L(zhǎng)=2.8mH。
8)18W燈泡,電源需要提供300MA/62V的輸出電流和電壓,RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=270pF,RCS=0.455歐(2個(gè)0.91歐并聯(lián)),使用兩個(gè)EPC13電感并聯(lián),單個(gè)電感為L(zhǎng)=3.4mH。
9)8W燈管,電源需要提供120MA/68V的輸出電流和電壓
RIN采用2個(gè)430K/0.5W的電阻并聯(lián)。COFF=220PF,RCS=1.3歐,使用1個(gè)EPC電感,L=4mH。
第二篇:開(kāi)關(guān)電源電感計(jì)算總結(jié)
開(kāi)關(guān)電源電感選擇
1.開(kāi)關(guān)電源選擇主要控制兩個(gè)參數(shù):
一個(gè)是電感peak current,即電感的峰值電流不能超過(guò)電感的飽和電流。峰值電流可通過(guò)調(diào)節(jié)電感量等來(lái)控制,可以通過(guò)電感平均電流加上(電感紋波電流/2)來(lái)衡量。
一個(gè)是inductor peak to peak ripple 即電感紋波電流,即△I,根據(jù)公式:
△I=VS*D/(FS*L)**(此公式為近似公式,如手冊(cè)有公式可按手冊(cè)上計(jì)算)
可以根據(jù)紋波電流要求計(jì)算出電感量。
一般△I按電感DC current即電感平均電流來(lái)計(jì)算,具體取的百分比手冊(cè)會(huì)給出一般10%-40%。
電感的DC current計(jì)算公式:
IDC =VOUT*IOUT/(VIN*η),η為轉(zhuǎn)換效率
電感的紋波電流越大,電感上耗散的功率就越大,增加EMI同時(shí)也會(huì)造成輸出的紋波越大,又由于△I與電感成反比,從這個(gè)角度看,電感越大越好。
但是,電感越大,會(huì)造成開(kāi)關(guān)電源反饋回路增益降低,降低系統(tǒng)的工作帶寬,可能導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,而且還存在電感越大,尺寸越大的問(wèn)題。
電感過(guò)小會(huì)降低輸出電流,效率,產(chǎn)生較大的輸入紋波。
因此,在選擇電感式,要從功耗和電感尺寸、電感量上折中選擇。
2.電感計(jì)算流程
先列出已知參數(shù)VOUT ,VIN, IOUT,FS,η
計(jì)算IDC,根據(jù)需要定△I
計(jì)算電感量L
3.其他
電感的選擇還存在一個(gè)參數(shù)的選擇:電感的直流阻抗,這個(gè)參數(shù)影響開(kāi)關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率。電感的直流阻抗與封裝形式有關(guān),與尺寸成反比。
第三篇:電感教案
1.3常用電子元器件———電感器
第___周 課時(shí)___節(jié) 執(zhí)教者:___ 【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1、了解電感器的種類,基本特性參數(shù),表示方法及選用常識(shí)。
2、掌握電感器的使用方法和使用時(shí)注意的事項(xiàng)。
3、掌握電感器的幾種常用標(biāo)志方法。
二、過(guò)程與方法
1、學(xué)會(huì)用學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能解決新問(wèn)題的方法。
2、利用初中學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)聯(lián)系新知識(shí),掌握新知識(shí)。
3、利用對(duì)比分析法來(lái)比較學(xué)習(xí)常用元器件。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)電感器基本知識(shí)的學(xué)習(xí),提高把知識(shí)轉(zhuǎn)化為技術(shù)的意識(shí),今后在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中培養(yǎng)認(rèn)真的態(tài)度,把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
掌握電感器的基本知識(shí)和變壓器相關(guān)的基本知識(shí)。使用萬(wàn)用表電阻檔檢測(cè)電感器的質(zhì)量和初級(jí)、次級(jí)線圈電阻。并學(xué)會(huì)分析變壓器常見(jiàn)故障。
五、教學(xué)過(guò)程
1、電感器的結(jié)構(gòu)組成
電感器是一種儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的元件,凡能夠產(chǎn)生電感作用的元件稱為電感器。
電感器一般由骨架、繞組、鐵芯或磁芯、屏蔽罩等組成。骨
架:繞制線圈的支架
繞
組:具有規(guī)定功能的一組線圈,是電感器的基本組成部分 鐵芯或磁芯:用于增強(qiáng)電磁感應(yīng)
屏
蔽
罩:避免電感器在工作時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)影響其他元器件和電路的正常工作
2、電感器在電路中的作用(1)存儲(chǔ)磁能的元件。
(2)具有阻交流通直流、通低頻阻高頻的特性,可以在交流電路中作阻流、降壓、耦合和負(fù)載用。
(3)與電容配合,可以用于選頻、濾波、調(diào)諧、退耦等電路中
3、電感器的分類
(1)按電感形式分:固定電感器、可變電感器(2)按導(dǎo)磁體性質(zhì)分:空心線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈(3)按工作性質(zhì)分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、偏轉(zhuǎn)線圈(4)按繞線結(jié)構(gòu)分:?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈
4、電感器的主要技術(shù)指標(biāo)(插入部分知識(shí):
電感器和電阻器、電容器一樣,電感線圈也是電子設(shè)備中大量使用的重要元件之一。但是電阻器和電容器都是標(biāo)準(zhǔn)元件,而電感線圈除少數(shù)可以采用現(xiàn)成產(chǎn)品外,通常為非標(biāo)準(zhǔn)元件,需要根據(jù)電路要求自行設(shè)計(jì)。)(1)電感量:及誤差
電感量也稱作自感系數(shù),是表示電感元件自感應(yīng)能力的一種物理量。在沒(méi)有非線性導(dǎo)磁物質(zhì)存在的條件下,一個(gè)載流線圈的磁通量與線圈中的電流成正比,其比例常數(shù)稱為自感系數(shù),用L表示,簡(jiǎn)稱為電感。即:
I
式中:?=磁通量
I=電流強(qiáng)度
單位:H(亨利)常用mH(毫亨)、uH(微亨)(2)分布電容:
線圈各層、各匝之間、繞組與底板之間都存在著電容。統(tǒng)稱為電感器的分布電容。
注:分布電容的存在會(huì)使線圈的等效總損耗電阻增大,Q值降低,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。(3)品質(zhì)因數(shù):
品質(zhì)因數(shù)也稱作Q值,是指線圈中儲(chǔ)存能量與消耗能量的比值,是表示線圈品質(zhì)的重要參數(shù)。電感線圈的品質(zhì)因數(shù)定義為:
?LQ?R
式中:?-工作角頻率,L-線圈電感量,R-線圈的總損耗電阻 注:Q值越高,電感的損耗越小,效率就越高。(4)額定電流:
線圈中允許通過(guò)的最大電流。(5)感抗:
電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱為感抗。單位是歐姆。
5、電感器的標(biāo)志方法(1)直標(biāo)法。
單位H(亨利)、mH(毫亨)、?H(微亨)、(2)數(shù)碼表示法。
方法與電容器的表示方法相同。(3)色碼表示法。
這種表示法也與電阻器的色標(biāo)法相似,色碼一般有四種顏色,前兩種顏色為有效數(shù)字,第三種顏色為倍率,單位為?H,第四種顏色是誤差位。
變壓器的基本知識(shí)
1、變壓器的原理
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理,兩組或兩組以上線圈彼此間感應(yīng)電壓、電
L??流來(lái)達(dá)到升壓或降壓的功能。他是變換電壓、電流和阻抗的器件。
2、變壓器的結(jié)構(gòu)組成
鐵芯:磁導(dǎo)率高、損耗小、磁感應(yīng)強(qiáng)度高的特點(diǎn)。
常用的變壓器鐵芯一般都是用硅鋼片制做的。硅鋼是一種合硅(硅也稱矽)的鋼,其含硅量在0.8~4.8%。由硅鋼做變壓器的鐵芯,是因?yàn)楣桎摫旧硎且环N導(dǎo)磁能力很強(qiáng)的磁性物質(zhì),在通電線圈中,它可以產(chǎn)生較大的磁感應(yīng)強(qiáng)度,從而可以使變壓器的體積縮小。
我們知道,實(shí)際的變壓器總是在交流狀態(tài)下工作,功率損耗不僅在線圈的電阻上,也產(chǎn)生在交變電流磁化下的鐵芯中。通常把鐵芯中的功率損耗叫“鐵損”,鐵損由兩個(gè)原因造成,一個(gè)是“磁滯損耗”,一個(gè)是“渦流損耗”。
磁滯損耗是鐵芯在磁化過(guò)程中,由于存在磁滯現(xiàn)象而產(chǎn)生的鐵損,這種損耗的大小與材料的磁滯回線所包圍的面積大小成正比。硅鋼的磁滯回線狹小,用它做變壓器的鐵芯磁滯損耗較小,可使其發(fā)熱程度大大減小。
既然硅鋼有上述優(yōu)點(diǎn),為什么不用整塊的硅鋼做鐵芯,還要把它加工成片狀呢?
這是因?yàn)槠瑺铊F芯可以減小另外一種鐵損——“渦流損耗”。變壓器工作時(shí),線圈中有交變電流,它產(chǎn)生的磁通當(dāng)然是交變的。這個(gè)變化的磁通在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。鐵芯中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,在垂直于磁通方向的平面內(nèi)環(huán)流著,所以叫渦流。渦流損耗同樣使鐵芯發(fā)熱。為了減小渦流損耗,變壓器的鐵芯用彼此絕緣的硅鋼片疊成,使渦流在狹長(zhǎng)形的回路中,通過(guò)較小的截面,以增大渦流通路上的電阻;同時(shí),硅鋼中的硅使材料的電阻率增大,也起到減小渦流的作用。
用做變壓器的鐵芯,一般選用0.35mm厚的冷軋硅鋼片,按所需鐵芯的尺寸,將它裁成長(zhǎng)形片,然后交疊成“日”字形或“口”字形。從道理上講,若為減小渦流,硅鋼片厚度越薄,拼接的片條越狹窄,效果越好。這不但減小了渦流損耗,降低了溫升,還能節(jié)省硅鋼片的用料。但實(shí)際上制作硅鋼片鐵芯時(shí)。并不單從上述的一面有利因素出發(fā),因?yàn)槟菢又谱麒F芯,要大大增加工時(shí),還減小了鐵芯的有效截面。所以,用硅鋼片制作變壓器鐵芯時(shí),要從具體情況出發(fā),權(quán)衡利弊,選擇最佳尺寸。
變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的.在在閉合的鐵芯柱上面繞有兩個(gè)繞組,一個(gè)原繞組,和一個(gè)副繞組.當(dāng)原繞組假上交流電源電壓時(shí).原饒組流有交變電流,而建立磁勢(shì),在磁勢(shì)的作用下鐵芯中便產(chǎn)生交變主磁通,主磁通在鐵芯中同時(shí)穿過(guò),{交鏈]一.二次繞組而閉合由于電磁感應(yīng)作用分別在一,二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),至于為什么它可以升壓,和將壓呢..那就需要用楞次定律來(lái)解釋了.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通,總阻礙圓磁通的變化,當(dāng)原磁通增加時(shí)感應(yīng)電流的產(chǎn)生的磁通與與原磁通相反, 就是說(shuō)二次繞組所產(chǎn)生 的感應(yīng)磁通與原繞組所產(chǎn)生的主磁通相反,所以二次繞組就出現(xiàn)了低等級(jí)的交變電壓所以鐵芯是變壓器的磁路部分.繞組是變壓器的電路部分 線包:
線包由骨架和線圈(一次繞組和二次繞組)組成。線包應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,良好的電氣性能和耐熱能力,以保證變壓器正常工作。骨架在變壓器中的作用主要有以下幾點(diǎn): 為變壓器中的銅線提供纏繞的空間,固定變壓器中的磁芯。骨架中的線槽為變壓器生產(chǎn)繞線時(shí)提供過(guò)線的路徑。4 骨架中的金屬針腳為變壓器之銅線纏繞的支柱;經(jīng)過(guò)焊錫后與PCB板相連接,在變壓器工作時(shí)起到導(dǎo)電的作用。骨架底部的擋墻,可使變壓器與PCB板產(chǎn)生固定的作用;為焊錫時(shí)產(chǎn)生的錫堆與PCB板,和磁芯與PCB板,提供一定距離空間;隔離磁芯與錫堆,避免發(fā)生耐壓不良。骨架中的凸點(diǎn)、凹點(diǎn)或倒角,可決定變壓器使用時(shí)放置方向或針腳順序。變壓器的主要特性參數(shù)
1)、變壓比----次級(jí)電壓與初級(jí)電壓比值
2)、額定功率----在規(guī)定的頻率和電壓下,在規(guī)定的溫升下的輸出功率。3)、效率----輸出功率與輸入功率的比值
4)、溫升----工作發(fā)熱后,比周圍的環(huán)境溫度升高的數(shù)值
5)、工作頻率----變壓器鐵芯損耗與頻率關(guān)系很大,故應(yīng)根據(jù)使用頻率來(lái)設(shè)計(jì)和使用,這種頻率稱工作頻率。
6)、額定電壓----指在變壓器的線圈上所允許施加的電壓,工作時(shí)不得大于規(guī)定值。
7)、空載電流----變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí),初級(jí)仍有一定的電流,這部分電流稱為空載電流??蛰d電流由磁化電流(產(chǎn)生磁通)和鐵損電流(由鐵芯損耗引起)組成。對(duì)于50Hz電源變壓器而言,空載電流基本上等于磁化電流。
8)、空載損耗----指變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí),在初級(jí)測(cè)得功率損耗。主要損耗是鐵芯損耗,其次是空載電流在初級(jí)線圈銅阻上產(chǎn)生的損耗(銅損),這部分損耗很小。
9)、絕緣電阻----表示變壓器各線圈之間、各線圈與鐵芯之間的絕緣性能。絕緣電阻的高低與所使用的絕緣材料的性能、溫度高低和潮濕程度有關(guān)。
六、課堂練習(xí)
1、什么是電感器?常見(jiàn)的分類有哪幾種?
2、簡(jiǎn)述電感器的主要作用。
3、電感器的主要參數(shù)是什么?衡量電感器質(zhì)量好壞的兩個(gè)重要因數(shù)是什么?
4、電感器的基本結(jié)構(gòu)有哪些,各起什么作用?
5、變壓器的基本參數(shù)是什么?
6、簡(jiǎn)述變壓器的工作原理。
7、變壓器的常見(jiàn)分類有哪幾種?
8、了解變壓器常見(jiàn)故障的類型以及其故障分析方法。
第四篇:個(gè)人學(xué)習(xí)-電感總結(jié)篇
電感的概述;1.電感(Inductor)是我們常見(jiàn)的磁性元器件之一,簡(jiǎn)單說(shuō)它在電路中主要是通過(guò)阻礙交流電流的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能的;2.電感在電子電路中通常用字母“L”來(lái)表示,其原理圖中元器件符號(hào)如下:
常用電感圖示;
電感的基本結(jié)構(gòu)介紹;電感線圈是由導(dǎo)線一圈靠一圈地繞在絕緣管上,導(dǎo)線彼此互相絕緣,而絕緣管可以是空心的,也可以由實(shí)心的鐵芯或磁粉芯組成,下面以模壓電感圖片為例展示電感的基本構(gòu)造。
電感的工作原理簡(jiǎn)述;
線圈中通過(guò)交流電流時(shí),其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)間而變化的磁力線.根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律---磁生電來(lái)分析,變化的磁力線在線圈兩端會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) ,當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)形成閉合回路時(shí),此感應(yīng)電勢(shì)就要產(chǎn)生感應(yīng)電流,由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總要力圖阻止原來(lái)磁力線的變化。
電感在電路的特點(diǎn);通直流阻交流(即:理想的電感器對(duì)直流電流沒(méi)有任何阻礙作用;對(duì)交流電流隨著頻率的增加其阻礙作越來(lái)越明顯)。
電感的主要作用;濾波(紋波及EMI消除);
儲(chǔ)能(開(kāi)關(guān)電源和逆變電源中廣泛使用); 諧振(收音機(jī)選頻,LC振蕩電路); 陷波(高通或低通以及帶通陷波電路);
電感的分類;安裝方式
插件電感(Through Hole Type)
貼片電感(SMD Type)
按電感量的可變性能來(lái)分
固定電感(電感量固定不能隨意調(diào)節(jié))
可調(diào)電感(電感量在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié))
按工作頻率分
低頻電感器(工作頻率≤60Hz,例如:電
輸入級(jí)的EMI共模或差模電感)
中頻電感器(工作頻率位于 60Hz<F
≤20KHz,例如:功率電感、儲(chǔ)能電感等)
高頻電感器(工作頻率高于>20KHz,例如:色碼電感和高Q值電感)
按屏蔽結(jié)構(gòu)分(主要針對(duì)電源濾波電感)
帶屏蔽結(jié)構(gòu)電感
1.特點(diǎn):有磁屏蔽罩,從外面看不
到內(nèi)部線圈結(jié)構(gòu)(成本相對(duì)較高,主要應(yīng)用于
零件安裝密度高,對(duì)散熱和電磁等防護(hù)要求比
較高的高性能工作穩(wěn)定的產(chǎn)品)
2.優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、漏感低,對(duì)電 感周邊零
件磁干擾影響較小、散熱好,性能
較穩(wěn)定)
非屏蔽結(jié)構(gòu)電感
1.特點(diǎn):沒(méi)有磁屏蔽罩,從外面能看到
內(nèi)部線圈結(jié)構(gòu)(主要適用于零件安裝密
度低,對(duì)電磁干擾和穩(wěn)定性能相對(duì)要求較低的 場(chǎng)合)
2.優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低.按導(dǎo)磁體的性質(zhì)分
空芯電感線圈(不帶磁芯的單層繞組結(jié)構(gòu),感
量低、集膚效應(yīng)及匝間電容
低,主要用于高頻振蕩電路).帶磁芯電感線圈(帶磁芯的單層或多層繞組結(jié)構(gòu),感量
大、品質(zhì)因素(Q值)高,高溫和大電流
工作條件下感量等性能穩(wěn)定,主要應(yīng)
用于DC-DC大電流濾波、EMI消除以
及儲(chǔ)能電路中).按電感的用途來(lái)分類: 信號(hào)電感(一方面用于消除視頻、音頻等信號(hào)雜訊確保整機(jī)系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定,另一方面用于信號(hào)的發(fā)生、整形);
電源類電感(應(yīng)用于電源設(shè)備上作為低頻濾波及儲(chǔ)能器件);
抗干擾類電感(整機(jī)EMI、EMC安規(guī)論證需求);
電感的主要參數(shù)說(shuō)明;電感量(Inductance):
A).電感的最基本參數(shù)之一,其單位為H(亨利)單位換算關(guān)系為:
1H=1000mH=1000000uH;
B).電感量分為:
靜態(tài)電感量(Static Inductance)
(測(cè)試結(jié)果與頻率&電壓&周圍環(huán)境的溫濕度有關(guān),驗(yàn)證時(shí)以規(guī)格
書(shū)條件為準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證)
動(dòng)態(tài)電感(Dynamic Inductance)
改變電感測(cè)試頻率&工作電流以及溫度以模擬電感在電路中工
作狀態(tài)以驗(yàn)證電感的穩(wěn)定性能 電感量L 表示線圈本身固有特性,與電流大小無(wú)關(guān)。
誤差(Tolerance):
電感誤差決定電感其靜態(tài)感量的精度等級(jí),常用的有±5%(J級(jí));±10%(K
級(jí));±20%(M級(jí));±25%(N級(jí));±30%.精度等級(jí)主要取決于繞線的匝數(shù)和磁材的特性狀況,同電感量系列產(chǎn)品精度越高,價(jià)格相對(duì)越高.直流電阻值(D.C.R);
A).指電感的漆包線直流電阻值,單位:Ω(歐姆)或者mΩ(毫
歐姆);
B).直流電阻值決取于電感線圈的匝數(shù)、線徑以及漆包線的電阻率;
C).直流電阻值取決于電感工作時(shí)表面溫度,希望越小越好.額定電流(Rate Current):
溫升電流(Irms):電感表面溫升△T小于40℃時(shí)流過(guò)電感的最大電流
值.飽和電流(Isat):電感量下降至原來(lái)的70%(參考值)時(shí)流過(guò)電感的 最大電流值.* 通常情況我們?nèi)缟蟽烧咧凶钌俚囊粋€(gè)為電感的額定電 流.* 額定電流為電感元器件選型時(shí)必須要考量的重要因素,通常電路
設(shè)計(jì)時(shí)取5%~20%余量值.品質(zhì)因素(Q值):
A).品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R.B).品質(zhì)因數(shù)為高頻電感線圈選型時(shí)必須要考量的重要參數(shù)之一,廠家通常采用磁芯線圈,多股粗線圈均可提高線圈的Q值.外型&尺寸(Out Line)
體積小型化是目前產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流,也是當(dāng)前電子元器件發(fā)展的必然趨勢(shì),電感選型時(shí)滿足基本的電氣參數(shù)需求需求前提下,盡量采用小體積產(chǎn)品以節(jié)約產(chǎn)品的使用空間,通常情況下電感選型外型重點(diǎn)關(guān)注引腳間距、型狀結(jié)構(gòu)、本體及外形安裝尺寸
電感選型基本要領(lǐng);電感選型必須向客戶了解到如下信息:
A).產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)合;
B).標(biāo)稱感量及誤差要求;
C).諧振頻率(F0)及品質(zhì)因素;
D).電路中額定工作電流(Irat);
E).電路峰值電壓(Irms);
F).電感工作時(shí)周圍環(huán)境溫度;
G).安裝尺寸要求(如腳距Pitch、本體外圍尺寸等);
H).客戶的生產(chǎn)工藝能力(產(chǎn)品安裝信息).電感選型的基本原則:
A).以低成本,節(jié)約使用空間為基本原則;
B).電感選擇時(shí)必須充分考慮電路工作頻率、電流、溫度波動(dòng)對(duì)電感參數(shù)性能的影響(電感選擇其電氣參數(shù)必須留有合理的余量);
C).必須結(jié)合整機(jī)產(chǎn)品安全、安規(guī)、環(huán)保論證及防護(hù)性能.電感規(guī)格書(shū)查閱的重點(diǎn);1.了解電感封裝規(guī)格、外型尺寸;2.了解電感基本靜態(tài)電氣參數(shù)及測(cè)試條件:
A).標(biāo)稱電感量及誤差;
B).額定電流;
C).最大直流電阻值(D.C.R);
D).品質(zhì)因素(Q值)及諧振頻率(F0)(針對(duì)高頻電感);
E).絕緣電阻及耐壓要求.3.了解電感動(dòng)態(tài)工作性能:
*3.1 電感量 vs 頻率;
*3.2 電感量 vs 工作電流;
3.3 電感量 vs 工作環(huán)境溫度.*3.4 表面溫升vs 工作電流
4.了解電感的可靠性(機(jī)械強(qiáng)度、環(huán)境測(cè)試、持續(xù)耐久測(cè)試等)試驗(yàn)定義的條件及具體要求.5.了解電感制程裝配及焊接條件定義(可焊性測(cè)試、耐焊接熱測(cè)試);6.環(huán)保法律法規(guī)符合狀況查詢(歐盟RoHS、Reach以及無(wú)鹵等要求)
第五篇:ansys求電感的方法總結(jié)
11.2.2.4 LMATRIX
LMATRIX宏可以計(jì)算任意線圈組中每個(gè)線圈的微分電感矩陣和總磁鏈。參見(jiàn)《ANSYS理論手冊(cè)》第5章。
LMATRIX宏用于在靜磁場(chǎng)分析的一個(gè)“工作點(diǎn)”上計(jì)算任意一組導(dǎo)體間的微分電感矩陣和磁鏈?!肮ぷ鼽c(diǎn)”被定義為在系統(tǒng)上加工作(名義)電流所得到的解,該宏命令既可用于線性求解也可用于非線性求解。
必須用波前求解器來(lái)計(jì)算“工作點(diǎn)”的解。
LMATRIX宏的計(jì)算依賴于對(duì)工作點(diǎn)進(jìn)行求解的過(guò)程中建立的多個(gè)文件。該宏在執(zhí)行求解之前在這些文件前面加一個(gè)前綴OPER來(lái)重命名文件,并在完成求解后自動(dòng)保存這些文件。用戶自己也可以保存這些文件的拷貝以進(jìn)行備份。該宏命令返回一個(gè)N×N+1矩陣參數(shù),N×N部分表示N-繞組系統(tǒng)的微分電感值,此處N表示系統(tǒng)中的線圈數(shù)。N+1列表示總磁鏈。第I行表示第I個(gè)線圈。另外,電感矩陣的值還以文本文件的格式輸出,以供外部使用。文件中第一個(gè)列表表示每個(gè)線圈的磁鏈。第二個(gè)列表表示微分電感矩陣的上三角部分。
命令:LMATRIX
GUI:Main Menu>Solution>-Solve-Electromagnet>-Static Analysis-Induct Matrix 在調(diào)用LMATRIX宏之前,還需要給線圈單元賦一個(gè)名義電流值。對(duì)于使用磁矢勢(shì)(MVP)法或基于棱邊元方法進(jìn)行求解的靜磁分析,可以使用BFV、BFA或BFE命令來(lái)給線圈單元賦名義電流(以電流密度的方式)。對(duì)于使用簡(jiǎn)化標(biāo)勢(shì)法(RSP)、差分標(biāo)勢(shì)法(DSP)和通用標(biāo)勢(shì)法(GSP)的靜磁分析,可以使用SOURCE36單元的實(shí)常數(shù)來(lái)給線圈單元賦名義電流。
為了使用LMATRIX宏,必須事先用*DIM命令定義一個(gè)N階數(shù)組,N為線圈數(shù),數(shù)組的每行都表示一個(gè)線圈。數(shù)組的值等于線圈在工作點(diǎn)時(shí)每匝的名義電流值,且電流值不能為零,當(dāng)確實(shí)有零電流時(shí),可以用一個(gè)很小的電流值來(lái)近似。另外,還需用CM命令把每個(gè)線圈的單元組合成一個(gè)部件。每組獨(dú)立線圈單元的部件名必須是用一個(gè)前綴后面再加線圈號(hào)來(lái)定義。一個(gè)線圈部件可由標(biāo)量(RSP/DSP/GSP)或矢量單元(MVP)混合組成,最重要的一點(diǎn)是這些單元的激勵(lì)電流與前面數(shù)組中所描述的電流相同。
在LMATRIX宏中需定義一個(gè)用于保存電感矩陣的數(shù)組名,用LMATRIX宏的對(duì)稱系數(shù)(symfac)來(lái)定義對(duì)稱性。如果由于對(duì)稱性而只建了n分之一部分模型,則計(jì)算出的電感乘以n就得到總的電感值。
當(dāng)工作點(diǎn)位于BH曲線的彎點(diǎn)處時(shí),切向磁導(dǎo)率變化最快,會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的感應(yīng)系數(shù)隨收斂標(biāo)準(zhǔn)而變化。為了獲得更加準(zhǔn)確的解,收斂標(biāo)準(zhǔn)要定義得更加嚴(yán)格一些,不僅僅是缺省值1.0×10-3。一般在執(zhí)行MAGSOLV命令時(shí),選擇1.0×10-4或1.0×10-5。
在使用LMATRIX命令前,不要施加(或刪除)非均勻加載,非均勻加載由以下原因生成:
·自由度命令(D, DA,等)在節(jié)點(diǎn)或者實(shí)體模型上定義非0值 ·帶有非0約束的CE命令
不要在不包含在單元組件中的單元上施加任何載荷(如current)下面的例子是一個(gè)3線圈系統(tǒng),每個(gè)線圈的名義電流分別為1.2、1.5和1.7安/匝,其分析的命令流如下。在這個(gè)例子中,數(shù)組名為“curr”,線圈部件名前綴為“wind”,電感矩陣的計(jì)算值存貯在名為“ind”數(shù)組中。值得注意的是,在LMATRIX命令行中,這些名字必須用單引號(hào)引起來(lái)。
*dim,cur,3!3個(gè)線圈系統(tǒng)數(shù)組
cur(1)=1.2!線圈1的名義電流為1.2安培/匝 cur(2)=1.5!線圈2的名義電流為1.5安培/匝 cur(3)=1.7!線圈3的名義電流為1.7安培/匝 esel,s??!選擇線圈1的單元
cm,wind1,elem!給選出的單元賦予部件名wind1 esel,s??!選擇線圈2的單元
cm,wind2,elem!給選出的單元賦予部件名wind2 esel,s??!選擇線圈3的單元
cm,wind3,elem!給選出的單元賦予部件名wind3 symfac=2!對(duì)稱系數(shù)
Imaxtrix,symfac,’wind’,’curr’,’ind’!計(jì)算微分電感矩陣和總磁鏈
*stat,ind!列出ind電感矩陣
11.2.2.5 下面是以命令流方式進(jìn)行的一個(gè)計(jì)算電感矩陣的例子 該例計(jì)算一個(gè)二線圈系統(tǒng)(永磁電感器件)在非線性工作點(diǎn)下的微分電感矩陣和
總磁鏈,其示意圖如下:
幾何性質(zhì):x1=0.1, x2=0.1, x=0.1, y=0.1 材料性質(zhì):μr=1.0(空氣),Hc=25(永磁體),B-H曲線(永磁體,見(jiàn)輸入?yún)?shù))
線圈1:名義電流=0.25安/匝,匝數(shù)=10 線圈2:名義電流=0.125安/匝,匝數(shù)=20 目標(biāo)值:L11=4, L22=16, L12=8 命令流如下: /batch,list /title, Two-coil inductor with a permanent magnet /nopr!geometry data!n=1!meshing parameter x=0.1!width(x size)of core y=0.1!hight of core, y size of window z=1!thickness of iron in z direction x1=0.1!width(x size)of coil 1 x2=0.1!width(x size)of coil 2 Hcy=25!coercive magnetic field in y direction n1=10!number of turns in coil1 n2=20!number of turns in coil2!excitation data used by LMATRIX.MAC!symfac=1!symmetric factor for inductance computation nc=2!number of coils *dim,cur,array,nc!nominal currents of coils *dim,coils,char,nc!names of coil components!cur(1)=0.25!nominal current of 1st coil coils(1)=“wind1”!name of coil 1 component!cur(2)=-0.125!nominal current of 2nd coil coils(2)=“wind2”!name of coil 2 component!auxiliary parameters!mu0=3.1415926*4.0e-7 x3=x1+x2!x coordinate right to coil2 left x4=x3+2*x!x coordinate right to core x5=x4+x2!x coordinate right to coil2 right x6=x5+x1!x coordinate right to coil1 right js1=cur(1)*n1/(x1*y)!nominal current density of coil1 js2=cur(2)*n2/(x2*y)!nominal current density of coil2!/prep7 et,1,53!mp,murx,1,1!air/coil mp,mgyy,2,Hcy!coercive term Bs=2!saturation flux density Hs=100!saturation magnetic field TB,BH,2!core: H = Hs(B/Bs)^2;BS=2T;HS=100A/m *do,qqq,1,20 B=qqq/10*Bs tbpt,Hs*(B/Bs)**2,B *enddo!rect, 0,x1,0,y!coil1 left rect,x1,x3,0,y!coil2 left rect,x3,x4,0,y!core rect,x4,x5,0,y!coil2 right rect,x5,x6,0,y!coil1 right!aglue,all!asel,s,loc,x,x1/2!coil 1 volume attribute aatt,1,1,1 asel,s,loc,x,x5+x1/2 aatt,1,2,1 asel,s,loc,x,x1+x2/2!coil 2 volume attribute aatt,1,3,1 asel,s,loc,x,x4+x2/2 aatt,1,4,1 asel,s,loc,x,x3+x!iron volume attribute aatt,2,5,1 asel,all!esize,n amesh,all!nsel,s,loc,x,x6!flux parallel Dirichlet at symmetry plain, x=x6!homogeneous Neumann flux normal at yoke, x=0 d,all,az,0 nsel,all!esel,s,real,1!coil 1 left component bfe,all,JS,,js1!unite current density in coil 1!esel,s,real,2!coil 1 right component bfe,all,JS,,-js1!return unite current density in coil 1!esel,s,real,1,2 cm,coils(1),elem!esel,s,real,3!coil 2 left component bfe,all,JS,,js2!unite current density in coil 2!esel,s,real,4!coil 2 right component bfe,all,JS,,-js2!return unite current density in coil 2!esel,s,real,3,4 cm,coils(2),elem!allsel!fini?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?/com /com obtain operating solution /com!/solu cnvtol,csg,1.0e-4 /out,scratch solve fini!/post1!/out!/com, /com, senergy,!Stored electromagnetic energy savelen=S_ENG senergy,1!Co-energy savelce=C_ENG!fini!?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?!compute inductance lmatrix,symfac,“wind”,“cur”,“ind”,!compute inductance matrix and flux!/com finish 你將得到如下結(jié)果:
SUMMARY OF STORED ENERGY CALCULATION Load Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01 Material Number ofStored EnergyMaterial Description NumberElements(J/m)1.4.0.52360E-05LinearIsotrp...2.1.-0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp._____________________________________________________________________ T O T A L5.-0.33313E+00 Note: The energy density for the active elements used in the energy calculation is stored in the element item “MG_ENG” for display and printing.The total stored energy is saved as parameter(S_ENG)SUMMARY OF COENERGY CALCULATION Load Step Number:1.Substep Number:1.Time:0.1000E+01 Material Number ofCoenergyMaterial Description NumberElements(J/m)1.4.0.52360E-05LinearIsotrp...2.1.0.33314E+00Nonlin.MagnetIsotrp._____________________________________________________________________ T O T A L5.0.33314E+00 Note: The co-energy density for the active elements used in the co-energy calculation is stored in the element item “MG_COENG” for display and printing.The total coenergy is saved as parameter(C_ENG)_____________________________________________________________________ ________________ LMATRIX SOLUTION SUMMARY ___________________ Flux linkage of coil1.=0.19989E+01 Flux linkage of coil2.=0.39978E+01 Self inductance of coil1.=0.39976E+01 Self inductance of coil2.=0.15989E+02 Mutual inductance between coils1.and2.=0.79948E+01 Inductance matrix is stored in array parameter ind(2., 3.)Inductance matrix is stored in file ind.txt