磁性资料与变压器相干的奥妙干系

shahem

    磁性资料和变压器的计划，重要说三种，一是硅钢片组成的工频变压器，一种铁硅铝铁粉芯磁环，另有一种是锰锌镍锌资料组成的磁环。三种应用于分歧场所，此中硅钢片重要用于工频变压器，由于U值在1.5K邻近，适中，Bsat值大，达1.5T，是以抗磁饱和强度。铁硅铝铁粉芯资料U值低，同样平常在百邻近，B值绝对硅钢片小，然则比高导资料大许多，重要用于直流重量大的场所。好比用于BUCK持续电流电路。而锰芯镍锌磁导率很高，最高最达10K，是以耦合性很好，重要用于小旌旗灯号耦合传输。好比驱动旌旗灯号和电压电流采样。这类资料重要绕几匝就能够满足感量请求和适合的鼓励电流。

　　说说变压器的计划
　　起首咱们晓得变压器是一个鼓励电感和抱负变压器组成，固然另有初次级漏感。但咱们能够先假定漏感疏忽不记。那末变压器重要参数便是鼓励电流和匝数了，也便是磁动势。这直接和B值无关。其余前提稳定下，NI越大，B值越大，越轻易磁饱和。那末好了，如今评论辩论下NI值怎样取能力让B值处在一个平安的范围内。
　　信任人人晓得B=UH，这是界说出来的，U便是磁导率，便是B与H的比值，U不是常数，然则在小H下B与H成线性干系,而H=KNI，K是比例常数，N是匝数，I是鼓励电流。那好了，如果要减小B值就得减小NI乘积。鼓励电流I是和电感量成反比的。如果增大电感量则鼓励流会降低，然则N就得增大，不然电感量若何回升。咱们晓得电感量又和N^2成正比,L∝N*N?μ。而U=LI/T,把L值代出来得U∝N*N?μ?I/T。以是

　　B=μH=kμNI=k/=KUT/N
　　由此式可知B∝1/N。以是增大N就能够减小B值，以是理论上咱们最好让N值无穷大，如许B不易饱和，然则实际情况总有个度,起首便是咱们的变压器功率。
　　由于咱们总要输入必定功率，不然变压器就失去了感化。既然要输入功率那末肯定有一的电流过绕线，若获得很细，则线压降很大，线损很大。若线获得粗则磁环巨细限定，不克不及绕下那末多绕线，以是匝数就无限。除非增大磁环。固然咱们不必要取B值过小，不然磁环利用率低，以是咱们要取个均衡值。
　　是以变压器计划起首斟酌功率输入，而后肯定需要多大的导线。线径肯定后就开端抉择磁环巨细。依据磁环巨细来获得一个适合的L值，在该值下算出I，而后乘以N，看能否超越B值，若超越则增大N，直到B值在必定范围内，如果线绕不下则换体积更大的磁环。下面验证为何不增大导率削减N以用小体积磁环获得大功率输入。

　　统一磁环分歧N下B值趋向：
　　由下面推导晓得B1/B2=N2/N1。以是增大一倍匝数，则B值削减一半。
　　①雷同外形L雷同Ur分歧下。起首L值稳定，是以I值也稳定。高μ值下必定得削减N值以坚持L稳定，以是由L∝N^2*μ知，
　　N1^2*μ1=N2^2*μ2，
　　以是μ1/μ2=^2。
　　以是N2=*N1。
　　由B=KμH得，当外形同样时K雷同。B2/B1=√。以是μ值增大两倍则B值增大√2倍。以是固然增大μ值能减小N，然则支付的价值确是B值加倍趋于饱和状态。
　　对付BUCK电路，磁环上的绕线纯洁是充任电感，以是流过若干便是若干鼓励电流。是以BUCK电路同样平常很罕用高磁导率的磁环，并且如果有直流重量的话最好用铁硅铝或粉芯，起首他们磁导率低，第二B值大，不易磁饱和。第三事情频率能上几十KHZ。又由于硅钢片不适合高频，以是BUCK很少应用硅钢片做磁环。

　　总结一下
　　能增大N只管即便增大N，能用低μ值只管即便用低μ值。前提是包管耦合性好。统一磁环增大N则削减B，分歧磁环雷同L，μ值大，则B值大。
　　L盘算公式：
　　L=[4N^2?h*10^*μ]/=4N^2*h)?10^?μ




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