高頻大電流電感器的製作和性能測試
發布時間:2011-11-30
中心議題:
- 電感器的製作
- 電感性能測試
解決方案:
- 磁化曲線
- 直流偏置測試
- 溫度試驗及機械碰撞振動試驗
1引言
電dian感gan作zuo為wei儲chu能neng和he濾lv波bo元yuan件jian,在zai電dian子zi設she備bei中zhong被bei廣guang泛fan使shi用yong,隨sui著zhe科ke學xue技ji術shu的de發fa展zhan,電dian感gan器qi越yue來lai越yue趨qu於yu小xiao型xing化hua,體ti積ji重zhong量liang要yao求qiu越yue來lai越yue嚴yan格ge,尤you其qi在zai航hang空kong航hang天tian電dian子zi設she備bei中zhong大da量liang高gao頻pin大da電dian流liu濾lv波bo電dian感gan,由you於yu其qi電dian流liu大da,安an匝za數shu高gao,且qie要yao求qiu小xiao體ti積ji,采cai用yong傳chuan統tong的de開kai氣qi隙xi方fang法fa,無wu法fa滿man足zu設she計ji要yao求qiu。本ben文wen將jiang介jie紹shao一yi種zhong新xin型xing的de高gao頻pin大da電dian流liu小xiao體ti積ji電dian感gan。
2電感器的製作
yibandiangandoushicaiyongkaiqixifangfatigaohengcifanwei,hengcifanweiyueda,qiqixiyeyuechang,xiangyingdedaocilvyeyuedi,yaodadaoyidingdedianganliang,bixuzengdatiexindejiemianjihetiji,xiamianshiyigekaiqixidiangandezhiliutexingshiyan,tiexinweifeijingtai,chicunwei25/45×20,氣隙為2mm,線圈34匝,測試數據如下:

表1開氣隙電感的直流特性
在30A時其電感量僅為0A時的25.3%,為了提高電感的抗飽和性能,我們在電感鐵心氣隙中加入一種恒磁材料,恒磁片的麵積正好等於電感鐵心的截麵積,厚度為2mm,然後將鐵心整體封裝,再在外麵繞上線圈,做成電感。本研究所製作的電感均為25/45×20,氣隙為2mm,插入上述恒磁片,繞34匝線圈。恒磁材料的矯頑力(Hcb)高達8500Oe,最大磁能積為191kJ/m3,工作溫度為250℃。
3電感性能測試
3.1磁化曲線
通常電感的磁化曲線是對稱的,正負磁能積相等,而加入恒磁材料後,其正負磁能積就不相等了,如圖1所示:

從圖中我們可以看出,由於恒磁片的作用,使得磁滯回線發生偏移,當所加直流磁場與恒磁磁場方向一致時,此時,H淨磁場=H直流+H恒磁,所以,磁心很快進入飽和,導磁率下降,電感量降低;當所加直流磁場與恒磁磁場相反時,H淨磁場=H直流-H恒(heng)磁(ci),磁(ci)心(xin)不(bu)容(rong)易(yi)飽(bao)和(he),導(dao)磁(ci)率(lv)呈(cheng)線(xian)性(xing)增(zeng)長(chang),電(dian)感(gan)量(liang)基(ji)本(ben)不(bu)變(bian)。這(zhe)樣(yang),就(jiu)使(shi)得(de)電(dian)感(gan)作(zuo)為(wei)直(zhi)流(liu)濾(lv)波(bo)元(yuan)件(jian)使(shi)用(yong)時(shi),隻(zhi)要(yao)使(shi)得(de)電(dian)感(gan)的(de)直(zhi)流(liu)磁(ci)場(chang)與(yu)恒(heng)磁(ci)場(chang)相(xiang)反(fan),便(bian)可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)電(dian)感(gan)器(qi)的(de)使(shi)用(yong)安(an)匝(za)數(shu),提(ti)高(gao)抗(kang)飽(bao)和(he)能(neng)力(li),使(shi)電(dian)感(gan)器(qi)得(de)以(yi)小(xiao)型(xing)化(hua)。
[page]
3.2直流偏置測試
將表1所測試的電感插入恒磁片後,再加工成成品電感,取三個成品作測試樣品,測試其直流特性如表2所示(測試儀表為HP4284A,測試頻率為1kHz):

表2恒磁電感的直流特性
由上表可以看出電感器在10安培以後,其電感量極其恒定,至多隻跌落4%,與不加恒磁片相比,抗飽和性能明顯改善。(由於設備原因,隻測試到35A,1190AT,此時其磁場強度為142Oe)。
3.3溫度試驗及機械碰撞振動試驗
將上述電感經過-55℃、2h130℃、2hrs循環3次,然後測試直流偏置下其電感量變化情況,如表3所示。

表3冷熱衝擊後恒磁電感的直流特性
對照表2表3中數據,我們可以看出,經過冷熱循環試驗後,電感器的電感量及抗飽和能力都沒有改變。
再將上述試驗樣品按軍用電子產品例行試驗要求進行試驗,試驗條件如下:
(1)隨機振動
15~250Hz0.04g2/Hz(g2/Hz:功率譜密度)
250~300Hz-4dB/oct(oct:倍頻程)
300~1000Hz0.025g2/Hz
1000~2000Hz-6dB/oct
正向1h
(2)碰撞試驗(GB/T15290—94)
50m/s2、11ms、正向1000次
jingguosuijizhendonghepengzhuangshiyanhou,zaiceshidianganqizaizhiliupianzhixiadedianganliangbianhuaqingkuang,ceshijieguobiaoming,dianganqijingguolixingshiyan,manzujunyongdianzichanpinyaoqiu。
4結論
zuoweizhiliulvboshiyongdedianganqi,zaicixinzhongcharuhengcicailiaokeyijidadigaishanqixingneng,tigaogongzuocichangqiangdu,tongguogaodiwenxunhuanshiyanhechongjizhendongshiyan,zhengmingyingyongcixiangjishuzhizuodediangantiexinmanzuzaihangkonghangtianshebeizhongdeshiyongyaoqiu,muqianyijingxiaopilianggeishanghaimoudanweitigongchanpin,bingchenggongdiyingyongzaihangtianshebeizhong。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 2026藍牙亞洲大會暨展覽在深啟幕
- 新市場與新場景推動嵌入式係統研發走向統一開發平台
- 維智捷發布中國願景
- 2秒啟動係統 • 資源受限下HMI最優解,米爾RK3506開發板× LVGL Demo演示
- H橋降壓-升壓電路中的交替控製與帶寬優化
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall

