鐵粉心濾波電感器的設計
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（2）方法二：由儲能系數推算。
1）計算儲能系數，按公式（6）：
W=LI2/2=100×32/2=450μJ
2）由W推算出安匝數。變換公式（6′）可得：
NI=[2000W/AL]1/2
試選T9026，該磁心的AL值為70。
NI=[2000×450/70]1/2=113.4,取113。
由安匝數計算N。
N=NI/I=113/3=37.7,取38
計算電感量，
L=N2AL=382×0.07=101.1μH
以下步驟同方法一，不再列出。
上述兩種方法，都要進行試選。如果試選不行，視情況找大或小一種的規格試選，直到滿足要求為止。
（3）方法三：利用生產單位提供的兩種曲線，（見圖2，圖3），查出所需磁心。
設計依據：電感量為100μH，額定電流為4A，在額定電流時，電感量不低于75μH。
1）計算儲能系數。這里計算時，要求電感量為額定電流時的值，即75μH。
計算安匝數及電感量。
N=NI/I=130/4=32.5,取33
L=332×0.093=101.3μH
此電感量為非額定電流時的值。
以后步驟同前。表4列出四種常用規格的鐵粉心在幾種μo條件下，不同電流時最大電感量。在設計時，通過查對表格，即可確定選用何種磁心（鐵粉心的規格）。
表5列出不同額定電流，不同％μo時，不大于某個電感量時，可以選用的磁心規格。
表4四種常用規格的鐵粉心不同電流時電感量
％μo | 50％ | 60％ | 70％ | 75％ | 80％ | 90％ |
|---|---|---|---|---|---|---|
T13026 | 33.0×19.8×11.1 | AL812A/mm2時NI240 | ||||
NI | 350 | 257 | 191 | 165 | 138 | 86 |
1A | 9.9mH | 5.3mH | 2.95mH | 2.2mH | 1.5mH | 600μH |
3A | 1.1mH | 590μH | 330μH | 245μH | 170μH | 66.6μH |
5A | 400μH | 215μH | 120μH | 88μH | 61.7μH | 24.0μH |
10A | 100μH | 53.5μH | 29.5μH | 22μH | 15.4μH | 6.0μH |
T10626 | 26.9×14.5×11.1 | AL932A/mm2時NI130 | ||||
NI | 274 | 202 | 150 | 130 | 108 | 67 |
1A | 7.0mH | 3.8mH | 2.1mH | 1.6mH | 1.1mH | 410μH |
3A | 775μH | 420μH | 230μH | 175μH | 120μH | 46μH |
5A | 280μH | 150μH | 85μH | 60μH | 43μH | 16.7μH |
10A | 70μH | 37.9μH | 20.9μH | 15.7μH | 10.8μH | 4.2μH |
T9026 | 22.9×14.0×9.53 | AL702A/mm2時NI120 | ||||
NI | 244 | 180 | 133 | 115 | 97 | 60 |
1A | 4.2mH | 2.3mH | 1.2mH | 925μH | 660μH | 250μH |
2A | 1.0mH | 560μH | 310μH | 230μH | 165μH | 63μH |
3A | 460μH | 250μH | 137μH | 102μH | 73μH | 28μH |
5A | 165μH | 90μH | 50μH | 37μH | 26μH | 10μH |
T8026 | 20.2×12.6×6.35 | AL462A/mm2時NI100 | ||||
NI | 217 | 160 | 120 | 102 | 86 | 53 |
1A | 2.2mH | 1.2mH | 660μH | 480μH | 340μH | 130μH |
2A | 540μH | 290μH | 165μH | 120μH | 85μH | 32μH |
3A | 240μH | 130μH | 75μH | 50μH | 40μH | 15μH |
4A | 135μH | 75μH | 40μH | 30μH | 20μH | 8μH |
表5不同額定電流所需電感量選用何種磁心
A | μH | μo50％ | μo60％ | μo70％ | μo75％ | μo80％ | μo90％ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 100 | T2626 | T3726 | T4426 | T5026 | T5026B | T8026 |
| 200 | T3826 | T5026 | T5026B | T6026 | T6826 | T9026 |
| 300 | T5026 | T5026B | T6826 | —— | T7226 | T10626 |
| 500 | —— | T6826 | T8026 | T7226 | T9826 | T13026 |
2 | 30 | T3726 | T3826 | T5026 | T5026B | —— | T8026 |
| 50 | T3826 | T5026 | T5026B | T6026 | T8026 | T9026 |
| 100 | T5026 | T6026 | —— | T7226 | T8026B | T10626 |
| 200 | —— | T7226 | T9426 | T10626A | T10626 | T15026 |
3 | 40 | T5026B | T6026 | —— | T7226 | T8026B | T10626 |
| 60 | T6026 | —— | T7226 | T8026B | T9026 | T13026 |
| 100 | —— | T7226 | T9026 | T10626A | T10626 | T15726 |
| 200 | T9426 | T10626A | —— | T13026 | T15026 | T18426 |
4 | 20 | T5026 | —— | T6826 | —— | T7226 | T10626A |
| 40 | T6826 | —— | T7226 | T9426 | T10626A | T13126 |
5 | 20 | —— | T6826 | T8026 | T7226 | T9026 | T13026 |
| 40 | T8026 | T8026B | —— | T10626A | T10626 | T15726 |
| 60 | T8026B | T10626A | T10626 | T13026 | T13126 | T17526 |
| 80 | T9026 | T10626 | T13026 | T13126 | T15726 | T18426 |
| 100 | T10626A | T10626 | T13126 | T15026 | T15726 | T20026B |
10 | 4 | T5026B | T6026 | —— | T7226 | T8026B | T10626 |
| 6 | T6026 | —— | T7226 | T9426 | T10626A | T13126 |
| 10 | T8026 | T8026B | —— | T10626A | T10626 | T15726 |
| 15 | T8026B | T10626A | T10626 | T13026 | T13126 | T17526 |
| 20 | T9026 | T10626 | T13026 | T13126 | T15726 | T18426 |
最后，需要指出的是，方法一、二計算出來的安匝數，有時會很大，實際上可能繞不下。因此，還要根據下列公式驗算一下。
NI=KSoJ(7)
式中K為窗口利用系數，取0.4。
So為磁心窗口面積，單位為mm2。
J為電流密度，單位為A/mm2。一般可取2～4A/mm2。電流密度大了，可繞較多匝數，但銅耗增大，線圈溫升高。
表3右部列有不同電流密度時磁心可繞安匝數作為參考。
6溫升核算
（1）計算Bac
Bac=L△I×102/2AeN=
(75×0.75×100)/2×0.395×38=187.4(GS)
(2)計算單位體積功耗和鐵損
Pcore=6.94×10－10f1.36B2.03(f:Hz,B:GS)
=6.94×10－10×(100×103)1.36×(187.4)2.03
=179.9mW/cm3
PFe=Pcore×Ve=179.9×2.28=410.2mw
（3）計算銅損
Pcu=(N×l/N)×ρ×I2
I0=3A,使用＃19,每cm長0.264mΩ
Pcu=38×3.64×0.264×32=328.6mW
（4）計算溫升
△T=|(PFe＋Pcu)/SA|0.833=|(410.2＋328.6)/
22.4|0.833=18.4℃
此溫升不算高，完全可以使用。
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