電力直流系統中高頻開關電源磁性元件的優化設計

　　上式中，l0、lc是空氣隙和鐵芯的長度，μ0、μ。是空氣和鐵芯的磁導率。

　　由(5)式可得

　　由(9)式可求得氣隙長度

　　(1)窗口利用率的計算

　　濾波電感通過的最大平均電流為50A，按照電流密度KJ為2.5A/mm2設計，繞組截面積A，=20mm2;窗口面積AW=19.5cm2。

　　窗口利用率

　　3 飽和電感的設計

　　1)磁芯的選擇

　　選用鈷基非晶環形鐵芯，該磁芯的飽和磁感應強度Bs=0.53T，剩余磁感應強度Br=0.5T，居里溫度210℃，磁導率μ=90000。外形尺寸：外徑42mm，內徑29mm，厚l8mm。磁芯有效截面積Ac=0.82cm2。

　　2)延遲開通時間的選擇根據ZCS的要求選擇0.5μs

　　3)匝數的計算

　　根據

　　式中N為匝數，tb為延遲開通時間，Bs為磁芯的飽和磁密，Ac為磁芯的有效截面積，ULS為加在飽和電感上的電壓，約等于Udc。算得N=3

　　4)窗口利用率的計算

　　飽和電感通過的最大平均電流為50A，按照電流密度KJ為2.5A/mm2設計，繞組截面積Ar=20mm2;窗口面積AW=6.6cm2。

　　窗口利用率

　　4 結束語

　　通過對高頻電源模塊的主要磁性元件的優化設計，并應用在高頻電源的生產中，很好的解決了磁性元件的損耗和發熱的問題，對高頻電源的穩定性有了進一步的提高。