储能电感如何计算
L
L>VD/(f△I)=Vo/(f*0.4Io)=5V/(65KHz*0.4*30A)=6.41uH
LI2 <12.82uH*30A*30A=11.538mH·A2
可选125u或者60u的环,视体积要求和散热条件决定,如果选125u的MPP环,外径27,内径14.7,高11.2,体积4.15cm3。其AL=157nH/T2,有效磁路长度6.35cm,选择工作磁感应强度0.5T,则磁场强度为45A·T/cm左右。所需安匝NI=6.35*45=285.75,则N=285.75/30=9.5,取10匝。
验算:10*10*0.157=15.7uH,但在直流磁场作用下,MPP环的磁导率会下降,即AL会下降:
由上图可以看出45A·T/cm左右的直流磁场下,125u的MPP环磁导率将降低到50%左右,所以工作在这种条件下要达到12.82uH的电感量,需要初始电感量>25.64uH。这就需要增加圈数,但圈数增加导致安匝增加,磁导率进一步降低,所以将初始电感量再设高一些,定为30uH。N=√(30000/157)=13.8,取14圈。
再次验算:14*30/6.35=66.14 A·T/cm,此时磁导率降低到30%以下,电感量大约为14*14*0.157*30%=9.23uH。△I=5V/(65KHz*9uH)=8.55A,工作磁感应强度B=0.59T左右,△B=0.17T。
铁损53.05*0.0852.06*651.56= 222.55mW/cm3,磁环体积为4.15cm3,所以P=0.22255*4.15=0.924W。
电流直流分量30A,交流分量8.55A,取8A/mm2的电流密度,需要3.75mm2截面积的铜线。如果选单根铜线,其直径为2*√(3.75/3.14)=2.2mm,单根铜线太粗不利于绕线而且交流电阻较大,可以选择4根1.2mm或者2根1.5mm并绕。
不错,顶上.......
计算感值得公式未涉及占空比D的计算,D一般不会大于0.5
所以电感值应该以6.4uH即可
老兄的计算功底还是很深的!
磁芯的选择方法不错!
关于电流密度的选择,8A是个经验值吗?我这方面经验少点!
还有这个饱和深度,是不是太深了,都到30了!我一般会涉及到50%
不知道饱深度的问题一般对电路有无较大影响?
电感可以小一点,我不知道他的D多大,如果按0.4计算,那么感量应该是(5/0.4-5)*0.4/(0.065*0.2*30)=7.7uH为宜。实际上我选取的也没有到12uH那么大,最后选取的值是9.2uH,考虑到-20%的误差也差不多。
感量越大,铜损越大但铁损越小,这个可以后面再取个折中。
电流密度取决于环境温度和散热条件:如果最高温度不高于50度,无风自冷,用磁环+单层绕线,那么8A是一个合适经验值。
饱和深度取决于△B和频率f,只要铁损不大,取高一点没有问题,当然要兼顾开机瞬间不可饱和。
哦 学习了 我最早设计是3 慢慢我取到5 然后到6 最近我搞到7 看来胆子是练出来的!
不知道你对有源滤波的内外电感研究过没有?还有大功率电感 100A 以上的电感有过研究没?
有两个问题:
噪音? 现在用磁粉芯材料设计经常遇到这个问题
温升的评估?
我最近给别人搞一个300A动态200uH电感 内部温度跑到了180℃ 郁闷 跑了十个多钟头 温度才基本平衡!开关频率从5k提高到10k,温度差异不大,证明了一点,我的磁芯不热了,电流密度取小了
有源滤波的没搞过,120A的早年亲自绕过,带风扇散热,用的1.6mm的线5根并绕。
磁粉心的低频噪声无解。。。因为内部是粉末状的,磁化后就会小幅振动,要想消除噪声只有把频率提到20KHz以上让人听不见。。。
温升是取决于环境温度和散热条件的,如果环境温度高了那么电流密度就要取小一些,绕的层数多了也一样,内部散热不好必须要把线用粗点,或者干脆换大一号磁心。
对于硬开关拓扑来说,磁心的铜损通常都是大于铁损的,因为我们考虑到开关损耗不敢把△I取得很大,那么相应的磁摆幅就小而直流分量较大。
受教!你那个120A电感电流密度取到12?
很霸气,那时磁粉芯规格100以上的国内很少家能做
你有没有考虑过1000A的电感怎么实现?
比如1000A 30uH
如果没有直流,只有交流,峰值为1A,感值为80mH,如何选型呢?
非常感谢!
对里面的很多数据的来源不太懂,不过还是解决 了我的问题
大师。
则磁场强度为45A·T/cm左右
这个是从哪里计算得来的?
还有请教这个表格哪里可以下载到。我们用铁粉芯和铁硅铝找不到相对应的表格以便选取磁环。