单相spwm逆变 lc滤波环节

各位前辈们，对于电源方面我是新手，没任何经验。现毕业设计涉及到单相正弦逆变（调频，调压），而逆变输出环节的lc滤波碰到问题，很久还未解决，所以请教各位高手，望不吝赐教。谢谢。

h桥的逆变采用双极性，开关频率为12khz，正弦基波为20-100hz，我采用的lc滤波参数为 10mh电感（磁环电感） 2uf电容（cbb电容）。理论上能滤除开关频率12k及其附近的高次谐波，可实际测试时却出现12k左右的大幅值脉冲电流。如下图在lc滤波回路中串入0.5Ω/2w的电阻用于检测回路电流，实测时发现当lc滤波环节输入spwm波的幅值小于6v时，电容两端为正弦波滤波正常。可是当spwm脉冲幅值大于8v时电阻开始发热，用示波器测电阻两端电压时发现有12k（跟开关频率接近）左右的大脉冲电流（峰值为4A）！！！

请教各位，为什么spwm波幅值大时，lc回路会有这个大的脉冲电流（使0.5Ω/2w的电阻严重发热）？？？？

lc滤波电感我采用的是磁环电感（如下图左边的电感，）磁环直径大约为2cm，匝数大约为40，标称10mh。电容为2uf的无极性cbb电容。可我在电源网上发现前辈们做的滤波电感（如下图右边的电感，大概为2mh）不管是磁环大小还是匝数都很大。不知产生大脉冲电流是否因为我采用的电感不符合要求？还有滤波电感该怎样采购，有哪些重要参数需要注意？请各位指导下，谢谢

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ymyangyong

2013-03-20 16:37

实测一下那个10mh绿环电感的电感量和饱和电流，凭感觉该磁环尺寸和匝数都偏小了。

不是hero

LV.1

2013-03-20 18:55

@ymyangyong

实测一下那个10mh绿环电感的电感量和饱和电流，凭感觉该磁环尺寸和匝数都偏小了。[图片]

谢，想问，电感的饱和电流该怎样测？还有，要购买该滤波电感，怎样选择磁环材料，尺寸，匝数？还请给些建议

gnaijnaoul

LV.6

2013-03-20 21:01

1、很怀疑你那个10mH电感值，根据你的数据：线圈40匝，平均磁路长度0.02*PI=0.0618m，一般磁环相对磁导率为125，得到你的磁芯截面需要2458mm2，完全矛盾!估计你的磁芯电感量只有几百微亨左右！建议你实测一下电感量！

2、你的磁芯可能饱和了！你可以使用示波器看0.2欧电阻上的波形，如果该波形在上升段出现上翘的情况就说明你的磁芯饱和了！

ymyangyong

2013-03-20 23:18

@不是hero

谢，想问，电感的饱和电流该怎样测？还有，要购买该滤波电感，怎样选择磁环材料，尺寸，匝数？还请给些建议

这个要看你想做多大功率，看下http://bbs.dianyuan.com/topic/123758。

不是hero

LV.1

2013-03-22 17:33

@gnaijnaoul

1、很怀疑你那个10mH电感值，根据你的数据：线圈40匝，平均磁路长度0.02*PI=0.0618m，一般磁环相对磁导率为125，得到你的磁芯截面需要2458mm2，完全矛盾!估计你的磁芯电感量只有几百微亨左右！建议你实测一下电感量！2、你的磁芯可能饱和了！你可以使用示波器看0.2欧电阻上的波形，如果该波形在上升段出现上翘的情况就说明你的磁芯饱和了！

谢。

实际测得电阻两端电压波形是有上翘，逆变电压很低时lc滤波正常，当逆变电压高时，电阻两端电压波形上翘严重。换了电感后试 lc滤波正常（滤波参数电感1.2mh，电容2uf ，开关频率12k ）

电感为铁硅铝磁环电感磁环尺寸大概为27*15*11 线径0.6mm 电感量470uh 由于买单个电感量为1-2mh的，所以只能用三个470uh的串联在一起。不知用三个电感串联使用和用一个电感有什么区别？

不是hero

LV.1

2013-03-22 17:34

@ymyangyong

这个要看你想做多大功率，看下http://bbs.dianyuan.com/topic/123758。

谢。看了该贴，使用铁硅铝电感后，滤波正常。就是铁硅铝电感价格实在

gnaijnaoul

LV.6

2013-03-22 18:46

@不是hero

谢。实际测得电阻两端电压波形是有上翘，逆变电压很低时lc滤波正常，当逆变电压高时，电阻两端电压波形上翘严重。换了电感后试lc滤波正常（滤波参数电感1.2mh，电容2uf，开关频率12k ）[图片] 电感为铁硅铝磁环电感磁环尺寸大概为27*15*11 线径0.6mm 电感量470uh 由于买单个电感量为1-2mh的，所以只能用三个470uh的串联在一起。不知用三个电感串联使用和用一个电感有什么区别？

三个电感串联使用分布参数更大!

一般会将三个磁环叠起来绕一个电感或换一个直径更大的磁环！

wxz1680

LV.2

2013-03-23 08:55

@不是hero

**此帖已被管理员删除**

不是hero

LV.1

2013-03-23 11:08

@wxz1680

**此帖已被管理员删除**

其实我那铁硅铝电感是直接买已经绕好的，因为买不到一个容量为2mh的所以只能用三个叠加。因不知该如何绕，所以只能使用现成的。

假如要绕电感，请问这公式对吗？ L=(u*0.4*3.14*N*N*Ac*10^-8)/MPL (H)

式中u为磁环的导磁率，N为匝数，Ac 为磁环的截面积（cm2），MPL为平均磁路长度（cm）

gnaijnaoul

LV.6

2013-03-23 17:48

@不是hero

其实我那铁硅铝电感是直接买已经绕好的，因为买不到一个容量为2mh的所以只能用三个叠加。因不知该如何绕，所以只能使用现成的。假如要绕电感，请问这公式对吗？ L=(u*0.4*3.14*N*N*Ac*10^-8)/MPL (H) 式中u为磁环的导磁率，N为匝数，Ac为磁环的截面积（cm2），MPL为平均磁路长度（cm）

Ac和MPL单位不对！

有用国际标准单位算就可以了！

Ac m²

MPL m

不是hero

LV.1

2013-03-24 15:45

@gnaijnaoul

Ac和MPL单位不对！有用国际标准单位算就可以了！Ac m2MPL m

我购买到的470uH的铁硅铝电感，大体上为 27*15*11 导磁率为125 匝数N为55

这样的话平均磁路 MPL=21*3.14 （mm）=21*3.14*10^-3(m)

磁环截面积 Ac=11*（27-15）/2=66（mm2）=66*10^-6(m2)

L=(0.4*3.14*125*55*55*66*10^-8*10^-6) / (21*3.14*10^-3)

= 475357*10^-11 (H)

=475357*10^-5 (uH)

=4.75(uH) 这结果与标称470 uH 相差 100倍

该结果好像说明平均磁路MPL 、截面积 Ac采用 m和m2 为单位时计算得的L值小100倍，而采用 cm，cm2时才正确?

不知是否我计算出错，还望指正，（很想弄明白单位的取值）　　，谢谢　　

gnaijnaoul

LV.6

2013-03-24 19:39

@不是hero

我购买到的470uH的铁硅铝电感，大体上为27*15*11 导磁率为125 匝数N为55这样的话平均磁路MPL=21*3.14（mm）=21*3.14*10^-3(m) 磁环截面积Ac=11*（27-15）/2=66（mm2）=66*10^-6(m2)L=(0.4*3.14*125*55*55*66*10^-8*10^-6) / (21*3.14*10^-3) =475357*10^-11(H)=475357*10^-5(uH)=4.75(uH) 这结果与标称470uH 相差100倍该结果好像说明平均磁路MPL 、截面积 Ac采用m和m2为单位时计算得的L值小100倍，而采用cm，cm2时才正确?不知是否我计算出错，还望指正，（很想弄明白单位的取值）　　，谢谢　　

不好意思！是我弄错了，你的公式是对的！

单位用cm2和cm时，u0=0.4*3.14*10^-8;

单位用m2和m，u0=4*3.14*10^-7!

建议你可以看一下赵修科老师的《开关电源中磁性元器件》

电源网论坛有下载！