電感的設計

1. 電感設計中 有哪些常見問題

電感設計中 有哪些常見問題

電感器的頻率特性主要由三個因素影響：

A、磁芯材料損耗的影響是最主要的，它導致Q值從最大值後呈現負斜率。

B、介電損耗也是影響的因素，特別是在高頻段尤為明顯。

C、第三個影響因素是分布電容和電感的自諧振效應。

自諧振頻率對電感器的性能起到負面影響，自諧振頻率是由分布電容和自感所決定，而分布電容是由繞線方法所決定的。盡量減少分布電容是繞線設計中非常重要的考慮目標。對於環型磁粉芯的繞線，它的有效電容是與電感並聯的，這個分布電容是線與線之間，層與層之間和繞線本身與磁粉芯之間的電容之和。

好的繞線設計技術就是要盡量縮小圈數之間的電壓，力求盡量減少分布電容，比如將繞線劃分成幾組，或者使用繞線排更可以有效較少電容量。在繞線和內部分段連接技術中，應盡量避免使輸入端與輸出端靠的太近，因為在著兩個部分具有圈與圈間最大的勢能，並因此而分布最大的有效電容值。同時，濕度指標和灌封與封裝材料的絕緣常數也會提高分布電容值。

對於精密繞線磁芯，要求時間穩定性高和溫度重復性好。所以在其溫度周期內，必須讓繞線應力得到釋放。在磁粉芯是繞制完的線圈必須要做盡量多的從室到125℃的溫度循環，這個溫度循環不僅僅是為了釋放應力，而且還有去除濕度的作用，當完成溫度循環後，必須要對電感器進行電感量的最後調整。

繞線後磁芯必須保持乾燥，盡快浸封，灌封或密封起來，應仔細選擇灌封化合物材料，以避免有些材料隨時間和溫度收縮，而影響穩定性。在繞線後磁芯外面加上一些墊襯材料可以改善這種影響。

對於設計工程師而言，了解熱老化引起磁芯損耗增加條件是十分重要。在高頻條件下，渦流損耗是主要損耗，而低頻下，磁泄損耗則是主要損耗。而各種損耗形式在總損耗中所佔比例也會受到磁通密度的影響。受到高溫熱老化影響的是磁芯損耗的渦流部分。

在鐵氧體磁芯內採用開氣隙的方式，可降低磁芯的有效磁導率，從而降低工作的磁通密度，但這種氣隙可以造成嚴重的局部化氣隙損耗問題，當頻率高於100KHz時，尤其顯著，在很多的例子里，氣隙損耗都會超過磁芯損耗，由於磁粉芯的氣隙是均勻分布的，所以這類局部化氣隙損耗基本上是不存在的。

如果選用任何不適當的磁芯材料或小於指定尺寸的磁芯，磁芯會因為進行過高頻率的磁芯損耗而產生溫升，從而更可能導致熱衰敗。

在選擇適合的磁粉芯材料前，比尋確定電感器擺動的重要性，選取原則是保證磁粉芯不被磁飽和為前提。

判斷磁粉芯溫度的"過熱點"的最佳方法是在磁芯打一個小的盲孔，並插入溫差電偶絲，要求電偶絲與磁芯緊密接觸才能得到精確結果，必須嚴密注意通風死角的溫度情況，因為這些死角處的溫度比冷風通道處的溫度要高。建議單元組件在最惡劣條件下運行4-8小時，或運行導電感器達到熱平衡為止。這樣才能獲得真正的磁粉芯的最高溫度。要注意磁粉芯有不同的導熱系數，會形成溫度分級情況。

磁粉芯的原料磁粉有磁力格化現象，即是說當磁粉被磁化時，它們尺寸會發生輕微的變化，此情況在可聽頻率>20KHz以上應用中無關緊要，但在某些50Hz的用途中，磁芯會有蜂鳴噪音出現，這種情況在E形磁芯比在環形磁芯更明顯，也會隨著交流磁通密度的變化而改變。

2. 濾波電感的濾波電感的設計

在全橋逆變器中，輸出濾波電感是一個關鍵性的元件，並網系要要求在逆變器的輸出側實現功率因數為1，波形為正弦波，輸出電流與網壓頻率相同。因而，電感值選取的合適與否直接影響電路的工作性能。對電感值的選取，可以從以下兩個方面來考慮：
①
電流的波紋系數
輸出濾波電感的值直接影響著輸出紋波的大小，由電感的基本伏安關系可得：
（5-14）
其中電感兩端電壓，考慮到當輸出電壓處於峰值附近，即時，輸出電流波紋最大，設此時開關周期為T，占空比為D,則有下式：
（5-15）
另外，根據電感的伏秒平衡原理，我們可以得到，
（5-16）
於是求得，
（5-17）
從（5-15）、（5-16）式可得，
（5-18）
在本系統中，開關管的工作頻率取電流波紋系數則由式（5-18）計算可：
因此，要保證實際電流紋則濾波器電感滿足。
②從逆變器的矢量三角形關系可知，
（5-19）
於是，它們的基波幅值滿足下式
（5-20）
由正弦脈寬調制理論可知，
（5-21）
其中，為調制比，且從而：
（5-22）
於是，我們可以得到下式：
綜上，濾波電感的取值范圍為。在實際設計過程中，由於電感的體積、成本等因素的影響，一般只需考慮電感的下限值，即取稍大於下下至即可。另外需要特別指出的是，以上的計算是建立在額定輸出電壓，即的基礎上，考慮到實際情況下網壓的波動范圍，在設計電感時最終選取電感值，電感的額定電流為。
1.輸入電容的設計
假設電網電壓和電網的電流只含有基波分量並且相同，則注入到電網的瞬時功率為：
（5-24）
其中是注入電網的平均功率，是角頻率，是時間。
因此，中間直流側電壓有小的脈動，同時由前述的Boost的光伏陣列的輸出電流是在直流之上疊加了一個高頻分量。同時雷擊等尖峰電壓和一些額外的因素引起的波動會對逆變器造成影響。因此有必要設置輸入電容，使其與光伏陣列與逆變器之間的導線上的分布電感組成一個低通濾波，使各部分產生的干擾盡量不影響另一部分。
由經驗值可得:輸入電容的值一般取。
考慮到耐壓，我們選取2個的電解電容進行串聯。由於電容的串聯涉及到均壓的問題，採用並聯均壓電阻的措施。採用每組並聯的電容上並聯一個電阻，由三個電阻串聯組成。
5.3.3功率因數（PF）
當逆變器的輸出大於其額定輸出的20%，平均功率因數應不小於0.85（超前或滯後），當逆變器的輸出大於其額定輸出的50%，平均功率因數不應小於0.95（超前或滯後）。
一段時期內的平均功率因數（PF）公式：
………………………………………（5）
式中：
——有功功率；
———無功功率。
注1：在供電機構許可下，特殊設計以提供無功功率補償的逆變器可超出此限制工作；
注2：用於並網運行而設計的大多數逆變器功率因數接近1。
5.3.5工作頻率
逆變器並網時應與電網同步運行。逆變器交流輸出端頻率的允許偏差為電網額定頻率為。
5.3.6直流分量
並網運行時，逆變器向電網饋送的直流電流分量應不超過其輸出電流額定值的0.5%或5mA,應取二者中較大值。
5.4.2發射要求
在居住、商業和輕工業環境中正常工作的逆變器的電磁發射應不超過GB 17799.3規定的發射限制；
連接到工業電網和在工業環境中正常工作的逆變器的電磁發射不應超過GB 17799.3規定的發射限制。
2.3太陽電池陣列輸出功率數學模型
本文採用TRW太陽電池陣列輸出功率數學模型[3,4]。任意太陽輻射強度和環境溫度條件下，太陽電池溫度
為
(21)
設在參考條件下，為短路電流；為開路電壓；、為最大功率點電流和電壓，則當光伏陣列電壓為，其對應點電流為：
（22）
（23）
（24）
考慮太陽輻射變化和溫度的影響時，
（25）
（26）
（27）
（28）
其中，、分別為太陽輻射和光電池溫度參考值，一般分別取為和; 為在參考日照下的電流變化溫度系數（）; 為在參考日照下的電壓變化溫度系數（）；為光伏陣列的串聯電阻。
2.4逆變器輸出功率數學模型
逆變器輸出功率為
（29）
其中，為輸出功率；為輸入功率；為無載功率；為額定輸出功率；為常數，表明輸入與輸出間的關系，由下式決定
（30）
其中，為逆變器的效率。

3. 請問做電感設計方面的工作經驗以後可以適用哪些工作

電感看上去簡單，實際不然。要考慮磁芯的飽和，導線的線徑，電感的溫升等等。做好了不容易。估計你也堅持不了多久。好像只有小日本才會花很大精力把一件事做的盡善盡美。國人太浮躁，靜不下心去做好。

4. 電感設計

你算一下呀，有公式的，500W，電流是不是差不多1A，我做的也是450W，用的6股0.41的線，18匝，你要計算一下，主要是買個測量電感的表，因為有空隙，中間墊張紙比較好，不過計算出來的都不是非常准確。

5. 電感的設計使用壽命怎麼計算

電感設計

原則一：電感不飽和（感值下降不超出合理范圍）
由磁滯回線圖可以看出， H 加大時， B 值也同時增加，但 H 加大到一定程度後， B 值的增加就變得越來越緩慢，直至 B 值不再變化 (u 值越來越小，直至為零 ) ，這時磁性材料便飽和了。通常電路中使用的電感都不希望電感飽和（特殊應用除外，參看飽和電感及其在開關電源中的應用一文），其工作曲線應在飽和曲線以內， Hdc 稱為直流磁場強度或直流工作點。

6. 電感器的設計方法

你真的小學嗎...

7. 如何設計電感

電感設計，關鍵要看你的需求，先有需求的感值、電流等，才能下手設計！

8. 如何學習電感和變壓器的設計

1. 學習電感和變壓器的原理、結構、材料、製作工藝及相關設備要求；內

2. 掌握電感和變壓器容的設計計算方法和技術規范；

3. 了解電感和變壓器產品的技術標准和技術要求；

4. 掌握實現產品技術要求的原理和方法。

   以上幾言雖簡，涵蓋知識寬泛。一條主線：原理-標准-方法。

9. 徐武安 電感設計與計算pdf下載

書名=電感器件設計與計算

作者=徐武安編著

頁碼=208

ISBN=15298·69

出版社=成都：四川科學技術出版社 , 1985.08

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