總結氣隙功率電感儲能的關係及意義
發布時間:2019-01-12 責任編輯:lina
【導讀】功率電感是分帶磁罩和不帶磁罩兩種,主要由磁芯和銅線組成。 在電路中主要起濾波和振蕩作用。
功率電感是分帶磁罩和不帶磁罩兩種,主要由磁芯和銅線組成。 在電路中主要起濾波和振蕩作用。
綜合前麵幾節的說明,我們對功率電感儲能關係做一個總結,方便讀者理解和查閱。
氣隙電感

氣隙電感示意圖
儲能關係
如下式,"磁芯儲能Ec"、"氣隙儲能Eg"以及"總儲能E",我們應該如何理解?

儲能關係
從上麵式子可以看出,對於"氣隙規則磁芯(EE、EFD、EPC係列型、環形等)"當
"稀釋係數Z"越大,儲能會越大,這個可以從總儲能③中可以看出;
"稀釋係數Z"越大則表明氣隙lg越大,這個可以從上麵"Z"的表達式清楚地看到;
但必須清楚,如果保電感匝數和電流不變,當氣隙lg越大,那麼意味著磁路中"磁阻Rm"會增大,進而意味著磁通密度"B"是減小的,如下⑤式可以清楚看到。所以,不能單純地認為,增加氣隙就一定能增大儲能,你必須控製變量。

稀釋係數的地位
儲能關係變換
把⑤式磁感應強度帶入①、②和③得到如下,儲能變換式

儲能關係變換
(1)安匝(N*I)保持不變時,承接上麵敘述,當保持"安(A,電流是由負載決定的)匝(N,電感線圈匝數)"不變時(為常數),不斷增加氣隙時,能量關係圖如下:

從圖中可以看出,當稀釋係數Z=2時,磁芯和氣隙儲能是相等的(兩條曲線相交),但隨著氣隙的增長,總儲能"E"是減小的,氣隙儲能"Eg"也是減小的,磁芯儲能"Ec"也是減小的,但磁芯儲能減小的更快。
(2)磁感應強度或磁通密度保持不變時,


從圖中可以看出,當保持磁通密度不變時,增加氣隙時,總能量"E"是不斷增加的,但當你要保持磁通密度不變時,從下麵⑤中可以看出,必須不斷增加匝數(電感電流是負載決定的,認為是不變的),即保持"N/Z"是常數。

那麼,我們怎樣去理解這些參數的"變"與"不變"以yi及ji儲chu能neng關guan係xi呢ne?我wo們men實shi際ji當dang中zhong究jiu竟jing以yi什shen麼me做zuo為wei我wo們men的de設she計ji呢ne?因yin為wei關guan係xi多duo了le,就jiu容rong易yi發fa生sheng混hun亂luan,我wo們men隻zhi需xu要yao把ba握wo住zhu一yi點dian就jiu可ke以yi了le,電dian源yuan中zhong我wo們men設she計ji電dian感gan,通tong常chang還hai是shi以yi電dian感gan量liang為wei設she計ji目mu標biao,因yin為wei它ta可ke以yi衡heng量liang電dian流liu紋wen波bo問wen題ti(實質是可以產生我們想要的磁通密度,阻止電流的變化甚至是突變)所以,最終我們無論怎樣加氣隙,要保持電感量恒定。
(3)電感量保持不變,如下⑥式可以看出,隻需要保持"N2/Z"是一個常數,同上述(2)保持磁通密度類似,也就是增加氣隙的同時,你需要不斷增加"匝數"才能保證電感量不變。

更進一步我們,來說明當"N2/Z"是一個常數,也就是電感量保持不變時,可以從"①"看出,總能量E是保持不變的。


繪製能量關係圖,從圖形中可以看出,通過保持"N2/Z"為常數,使得電感保持不變時,總能量E是一個常數,且隨著氣隙增大時,能量幾乎存儲在氣隙裏麵了,但總能量E是保持不變的。
那麼既然總能量Ebaochibubianle,namekaiqixideyiyijiujingshishenmene?zheyangqingkuangxia,jiaruqixi,bingmeiyougaibiancunchunengliangdenengli,danquegaibianlenengliangdefenpeibi,yejiushishuocixindeciganyingqiangduhuozhecitongmidu"B"距離磁芯材料的飽和密度Bsat大大增強,即B2sat*Z保持不變時,當Z增加,當然Bsat當然是減小的了,這就是使得磁通密度距離飽和磁通密度餘量極度增強(強調一點,磁材料的飽和磁通密度是不能改變的)。

帶飽和磁通密度的儲能關係
這zhe就jiu是shi,加jia入ru氣qi隙xi的de意yi義yi,距ju離li飽bao和he磁ci通tong密mi度du餘yu量liang增zeng強qiang,下xia麵mian圖tu示shi,紅hong色se是shi加jia入ru氣qi隙xi的de磁ci滯zhi回hui線xian,變bian化hua更geng加jia溫wen和he了le,異yi常chang情qing況kuang下xia磁ci芯xin不bu會hui進jin入ru瞬shun間jian的de飽bao和he,使shi得de磁ci性xing元yuan器qi件jian和he變bian換huan器qi工gong作zuo更geng加jia可ke靠kao。

加入氣隙後磁滯回線的優化
這也就是,我們常說的,為什麼加入氣隙能夠防止飽和原因了。
理解概念是基本點。
附:
相對磁導率"ur"
這裏還需要必須理解什麼是相對率"ur",那就是磁芯本質屬性的絕對磁導率"uc"相對於真空或者空氣"u0"的一種無量綱比值,稱為相對磁導率,弄清楚"相對對象"就容易記清楚了,不再混淆了。
解析巨磁電阻的工作原理及作用
如何讓DSP數字振蕩器產生移相正弦波?
詳解電阻加熱的方法有哪幾種?
簡析電容傳感器原理
在RF檢波器中的二極管為何是不可替代的?
特別推薦
- 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
技術文章更多>>
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
- 電源芯片國產化新選擇:MUN3CAD03-SF助力物聯網終端“芯”升級
技術白皮書下載更多>>
- 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
熱門搜索
MHL
Micrel
Microchip
Micron
Mic連接器
Mi-Fi
MIPS
MLCC
MMC連接器
MOSFET
Mouser
Murata
NAND
NFC
NFC芯片
NOR
ntc熱敏電阻
OGS
OLED
OLED麵板
OmniVision
Omron
OnSemi
PI
PLC
Premier Farnell
Recom
RF
RF/微波IC
RFID




