朋友,您取1.14的值是否按鐵粉磁芯來取的?另外有個問題想討論一下,您對直流12伏的50KHZ的脈動電流LC濾波計算有什么看法?

是的,不知你要求的電感是多少呢?還有工作電流是多少?根據電感和電流按以上公式可以確定磁性材料的體積.

剛從電源網轉了一圈,呵呵,才知道大俠是個高手,我也做電源方面工作,不過平時很忙,都一個人在做．很少上來．以后希望多交流交流．
  我現在要設計的直流LC濾波電路輸出功率為680瓦．開關頻率50K,占空比固定,0.5.我根據電感的能量儲存和釋放公式:WL＝1/2*L*I2＝Po*Ton計算出電感的電感量為3.7uH,考慮到分布參數影響,我選取4.5uH.電感的平均工作電流為56A,我取Bm為1.2T,Kj取400.磁芯材質選HF磁粉芯,計算的AP為0.6729CM4.但是,由于不僅僅是電感濾波,我還需要加上電容濾波,我根據C＝Po*Ton/2*(Vmax2-Vmin2)計算出電容的容值,由于我的輸入為12伏的穩恒電壓(由鋰電池供電),所以電容兩端的紋波電壓主要由電感的Ipp在電容內阻上產生.因此我選擇了低內阻的電容.但是,需要綜合考慮LC回路的頻帶、振蕩頻率、對開關電路穩定性的影響等等,需要一個比較全面的考慮,這方面請問您有什么比較好的建議?

好貼!

呵呵!高手談不上的,大家互相學習.
如果根據輸出功率P=0.5LI^2F計算電感量是:
L=2P/I^2*F=8.6uH,
對于MPP磁性材料的在0.3T的直流偏置下,其鐵心電感大約只有初始的80%,所以在初始設計應設計為最大0.3T.
那么所需要的AP值就是7.15cm^4
磁環的型號就是44.5*27.2*16.5的  線徑1.5X8股X9圈.
以上是我計算的,不知和你算的哪里偏差了?

是這樣的,我采用單端正激的架構,所以我認為電感只在導通時進行能量轉換,所以我取得f是2倍的fs(占空比為0.5),這樣我計算的電感就比你的小了一倍,4.2uH,我實際的工作電流是56.25A,這樣我得出了上述計算結果.你看如此考慮恰不恰當?
  對材質的直流偏置H對應的B,我考慮到HF的Bm很大,根據我查閱的資料一般為1.5T,但我對其直流偏置所引起的電感下降沒有考慮很周全,認為其變化忽略不記,這點我有設計失誤,我需要查一下HF的H-L曲線圖才能清楚.您看我這樣考慮是否合適?

坡莫合金粉芯主要有鉬坡莫合金粉芯 (MPP) 及高磁通量粉芯 (High Flux),高磁通粉芯主要特點是 : 飽和磁感應強度值在 15000Gs 左右; 磁導率范圍從 14~160; 在粉末磁芯中具有最高的磁感應強度,最高的直流偏壓能力;磁芯體積小.主要應用于線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因素校正電路等 , 在 DC 電路中常用,高 DC 偏壓、高直流電和低交流電上用得多.價格低于 MPP . 我查到的一些MPP與HF的說明.

哦!我還以為是橋式的呢!你的計算方法沒有錯誤!不過磁環小了可能繞不下線.
對于是否電流大造成電感量的下降可以做個實物測試一下,這樣比較的有把握

對,我也是這樣考慮的.準備用一個直流電源和伏特表來測磁環的最大H,同時檢測一下電感量的變化.
另外,不知您對LC電路研究如何,能不能在此電感濾波上加一個電容形成LC濾波,能不能提點建議?

AP=[LI(2)10(4)/BKuKj](1/1+X)
X是與磁芯結構有關的系數,取各種鐵心的平均值為-0.125,可得上式的系數是1.14.

剛才看了一下高磁通鐵粉芯的磁導率--直流磁化強度曲線,60u材質在100 Oe時導磁率只有原來的70%幾了,125u和147u的更多,50%不到.100 Oe對應的Bm60u0.45T.
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我看到計算反激變換器的的變壓器的時候也有用這個公式的,請問這是為什么啊?

這是我選擇的HF磁環,我選擇的是26材質的.如下面的說明,但我沒找到所對應的曲線圖.很遺憾

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1p是-26的材質
3P是-52的材質
4P是-33的材質

這個以后會再討論!

非常感謝,我看了26的曲線圖,我設計的Bpk為1.2T,選擇的HF26Bm為1.5T.由結合您給的曲線圖,能夠滿足在100奧斯特對應的Bm為1.2T.很感激你的幫忙.多謝!

15帖的是鐵粉芯的特性,不是HF的特性啊.

是的,根據磁粉芯曲線和B-Oe曲線可以確定你設計的BW

a  .這還有一課 ^_^

WL＝1/2*L*I2＝Po*Ton算出來的是臨界狀態下的電感量,那么大的輸出電流工作在臨界狀態紋波電流會很大,開關管、輸出電容承受電流應力太大,損耗增加.
如果紋波電流按0.2I0來算,感量在12uH左右應該比較合適.由于輸出是大電流,所以銅損比較大,可以用兩個磁環疊在一起饒線,這樣匝數會少一些.

朋友,您所說的問題正是我在考慮的問題,我正在對濾波電容選型,你的看法對我幫助很大,先謝了．
我有幾個問題請教,一是您說的臨界電感量的臨界指的是電路工作的什么狀態?二是你以流過電感的紋波電流來計算電感量,其意義是指電感工作時三角波的上下差值嗎?如果是這樣,那電感中流過的平均電流(56A)如何考慮它的影響呢?謝謝

我考慮了一下,你是不是按照V/L＝ΔI/ΔT來計算電感的?按照上式,如果只考慮開關頻率對電感的影響,在導通時間內(10us)電感端電壓近似為12V,因此,在ΔI取10A時對應的電感量為12uH,也就是說允許電感流過的紋波電流為10A．是這個意思嗎?這和按照能量計算出來的電感量有什么區別呢?

不好意思,更正一下:WL＝1/2*L*I2＝Po*Ton中的I如果不取I=Ipeak,也可以算出連續模式的電感量.
臨界指的是電感電流從零開始;紋波電流就象你所說的.
平均電流是直流分量加上紋波電流的平均值.按經驗一般取紋波電流為(0.1-0.4)I0,輸出大電流時濾波電容的ESR會影響到電容的發熱和壽命,一般做法是幾個電容相并,但ESR太小時動態不是很好調,如果取的紋波電流太大,其對濾波電容的沖擊,特別是靠近電感的電容會很燙.
順便說一下,單端正激電流型占空比取0.5的話環路會很難調,最好控制在0.45以下.

是這個意思.這和按照能量計算出來的電感量沒什么區別,只是V/L＝ΔI/ΔT只與紋波電流有關,沒必要知道直流分量.

您說的很好,我現在正在計算LC濾波的電容值,我是按來計算電容值的．輸出功率按680W．Vmax為電容紋波的最大值,Vmin為電容紋波電壓的最小值．我按10A的電感紋波電流產生的電感電壓為12V做為電容的紋波變化值,計算的電容值為47.2uF．你看這樣有沒有錯誤．
  另外,你所說的ESR太小,動態不好調,這個動態指的是誰的動態特性?你所說的單端正激占空比取0.5,環路很難調指的是環路的什么指標?謝謝

容值沒那么小吧?是不是計算有誤啊?我算了一下,應該是13600uF,用4個3300uH/16V的高頻電解電容相并即可.
動態是指輸出負載動態響應,環路是指電源的整個穩定性.

你算的是13600uF.我按C＝2Po/fs*(Vmax平方-Vmin平方)公式來計算,Po為680W,fs為50KHZ,(Vmax平方-Vmin平方)我選的是12的平方,我把電容兩端紋波電壓看作電源12伏在開關周期內加在電容端的變化值,計算結果C為188.88uF.我想知道你對Vmax平方-Vmin平方是怎么選的?謝謝

不能按12V來算,電容上的電壓是直流,只是有很小的紋波而已,這個紋波就是紋波電流流經電解電容產生的,紋波大小跟電解電容的ESR有關.假設輸出電壓為12V,紋波有40mV,則Vmax=12V,Vmin=11.96V,代進去就算出容值.

如果按照你的觀點,是不是可以這樣考慮:我們上面的計算認為ΔI＝0.2Io,經過計算,ΔI＝10A,這是電感的紋波電流．它會在電容ESR上產生電壓,稱為紋波電壓．如果這樣,我事先選擇一種高頻低ESR的電容,如取的電容ESR為0.001歐姆,回有100mV的紋波電壓在電容上產生,通過這樣就可以算出電容值了,是否可以這樣做?
  我選擇12伏做為電容的紋波電壓是出與這樣考慮的,因為開關管對12伏電源斬波,因此直流12伏就變成了50KHZ的三角波,加在電容兩端．所以我這樣計算．這樣有沒有道理?

真是高手如林呀