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浅谈高频电感器铁氧体磁芯分段气隙降低损耗探讨

    作者:宏拓新软件
    发布日期:2023-05-22         
阅读:95     
 
 

电力电子装置技术应用技术成熟并且日益广泛,功率储能电感器应用也日趋应用广泛,随着功率半导体器件频率应用的大大地提高,电感器也必须与之相对应,并且体积大大减小,高频率引起涡流的交流损耗控制,显得尤为突出,我们都知道磁性元件的损耗包括磁芯损耗和绕组损耗,前者与工作频率、磁芯材质与结构等参数有关,根本性的改善需要对新型磁性材料进行开发研究,后者可以通过改善绕制技术以及对磁芯结构的合理设计来达到损耗减小的目的。我们在使用软磁铁氧体材料中锰锌铁氧体最为常见,由于软磁铁氧体材料的电阻率高,高频损耗很小,易于大批量生产,产品的一致性好,成本低等优点,是目前磁性元件中使用最为广泛的一种磁性材料。所以研究和探讨Mn-Zn铁氧体用于工作频率在0.05~3M H z以下的磁性元件中应用㫫得很有价值,特别是应用广泛的高频功率电感器如何更加控制更充分运用在电源中作用, 本文拟对锰锌铁氧体中轴采用分段气隙结构机理来分析损耗和温升以及如何优化制造工艺等。

我们都知道,高频功率电感器只有一个绕,磁芯窗口中磁场较强,

磁动势主要降落在气隙上,如图1所示,可分以下三个部分:

1) 主磁通:主磁通在磁芯中构成流通回路,存储大部分能量,不进入磁芯窗口,因此与绕组涡流损耗无关。

2) 扩散磁通:气隙边缘的扩散磁通是由于气隙上、下端面的磁压降造成的,这部分磁通进入磁芯窗口,因此会对气附件的绕组产生涡流损耗。

3)旁路磁通:旁路磁通横穿磁芯窗口,磁力线切割绕组产生涡流。

高频电感中磁通分布图

 

 

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