APFC電感采用磁粉心的設計
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同磁心損耗有關的參數(shù)比較多，給我們提供了調(diào)整余地。有兩個公式：Pcore=kfmBn和Bac=(L△I·102)/2AeN。前一公式說明磁心損耗正比于頻率和磁通密度。頻率一定時，磁通密度小，損耗就小。從后一公式可以看出，在分子值不變時，增大分母值，即增大Ae或N，或增大兩者的乘積，Bac值就減少。N值增加會加大銅損和磁場強度，要適當處理。如選用低磁導率的材料，N增加既不會增加電感量又不會因磁場強度增加而使μr減少更多。增加Ae，會因AL值增加而使匝數(shù)減少，但只要兩者乘積增加就行。例如Ae增加1倍，AL也增加1倍，但N僅減少30％，Ae與N的乘積可增加40％，從而使Bac降低近30％。因此，只要對有關參數(shù)調(diào)整得當，就可以得到滿意的設計效果。
2一個設計實例
設計一只2000W的電感。Uo=400V，η=95％，f=100kHz,Ui（ac)min=90V。將△I設定在0.2Ii上。由以下公式，得出臨界電感值：
通過以下的關系式，選擇所需磁心。
LI2=（NI）2AL′μrμ
移項后得AL′=LI2/（NI）2μr(2)
從表2可以查到不同磁心不同μr的NI值。現(xiàn)選定μ為μr=50％。將某一磁心相關數(shù)字代入上述公式求得AL′值。將此值除以此磁心的AL值就可以得出要用多少只此種磁心。
?。?）選用ARNOLDMPP磁心866142，μr=50％的NI為733代入公式得AL′為：
AL′=(132×36.32)/(7332×0.5)=0.647
表2幾種磁粉心不同μr時的NI值
| 磁心 | 編號 | OD×ID×HT（cm3） | le(cm) | H/NI | μr=30％ | μr=40％ | μr=50％ | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| H(Oe) | NI | H(Oe) | NI | H(Oe) | NI | |||||
| MPP | 109156 | 58.04×34.75×14.86 | 14.30 | 0.0879 | 68 | 774 | 56 | 637 | 47 | 535 |
| 866142 | 78.94×47.96×13.97 | 19.61 | 0.0641 | 68 | 1061 | 56 | 874 | 47 | 733 | |
| 488075 | 58.04×34.75×14.86 | 14.30 | 0.0879 | 144 | 1638 | 119 | 1354 | 100 | 1138 | |
| 123068 | 78.94×47.96×13.97 | 19.61 | 0.0641 | 144 | 2246 | 119 | 1856 | 100 | 1138 | |
| HF | 225060 | 58.04×34.75×14.86 | 14.30 | 0.0879 | 200 | 2275 | 160 | 1820 | 123 | 1399 |
| 300060 | 78.94×47.96×13.97 | 19.61 | 0.0641 | 200 | 3120 | 160 | 2496 | 123 | 1919 | |
| MS | 225060 | 58.04×34.75×14.86 | 14.30 | 0.0879 | 139 | 1581 | 109 | 1240 | 86 | 978 |
| 300060 | 78.94×47.96×13.97 | 19.61 | 0.0641 | 139 | 2168 | 109 | 1700 | 86 | 1342 | |
| IP | T22518 | 57.2×35.6×14.0 | 14.60 | 0.0861 | 210 | 2439 | 135 | 1568 | 96 | 1115 |
| T30018 | 77.2×49.0×12.7 | 19.80 | 0.0635 | 210 | 3307 | 135 | 2126 | 96 | 1512 | |
| T22552 | 57.2×35.6×14.0 | 14.60 | 0.0861 | 130 | 1510 | 88 | 1022 | 64 | 743 | |
| T30052 | 77.2×49.0×12.7 | 19.80 | 0.0635 | 130 | 2047 | 88 | 1386 | 64 | 1008 | |
表330％μ時磁心參數(shù)計算結果
| 磁心No. | μr=30％的NI | 要求AL＇/μH·N－2 | 磁心AL/μH·N－2 | AL＇／AL/只 | 磁心/只 | Bac/Gs | PFe/mW | PCu/mW | △T/℃ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 866142 | 1061 | 0.515 | 0.142 | 3.6 | 4 | 211 | 4539 | 9610 | 23 |
| 488075 | 1638 | 0.216 | 0.075 | 2.9 | 3 | 223 | 2378 | 11113 | 41 |
| (HF)225060 | 2275 | 0.112 | 0.075 | 1.5 | 2 | 239 | 1946 | 11489 | 41 |
| (HF)300060 | 3120 | 0.060 | 0.068 | 0.9 | 1 | 285 | 2417 | 11092 | 30 |
| (MS)300060 | 2168 | 0.123 | 0.068 | 1.8 | 2 | 204 | 2886 | 11356 | 28 |
| T22518 | 2439 | 0.097 | 0.067 | 1.4 | 2 | 228 | 4768 | 14036 | 61 |
| T30052 | 2047 | 0.138 | 0.080 | 1.7 | 2 | 230 | 11631 | 12599 | 53 |
n=AL′/AL=0.647/0.142=4.6(只)
此結果，顯然無法采用。
（2）選用ARNOLDMPP磁心123068，μr=50％的NI為1560代入公式得AL′為0.143，0.143/0.068=2.1。用2只磁心，可以采用。兩只合用，有些參數(shù)要修正為：
AL=0.136μH/N2，Ae=3.54c;Ve=69.54d;
l/N=8.79cm;SA=259c。
設定μ=50％，起始電感值為：
132/0.5=264μH，N=44，Lo=263.3μH，
NI=44×36.3=1597.2，
H=1597.2×0.0641×0.7958=81.5A/cm
查曲線得μr=49％。
L31.3=263.3×0.49=129μH≈132μH
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