電感的選擇

1、摘要：本文首先介紹了磁性材料的特性，然后根據(jù)它的特性，討論電子鎮(zhèn)流器中電感線圈參數(shù)的選擇與計(jì)算方法，包括選用磁芯尺寸、氣隙大小、線圈圈數(shù)和漆包線線徑等。關(guān)鍵詞：錳鋅鐵氧體初始磁導(dǎo)率磁通密度飽和磁通密度功率損耗居里溫度氣隙考慮到一些工程技術(shù)人員對(duì)磁性材料及所涉及的計(jì)算公式不夠熟悉，為便于展開討論，本文從基礎(chǔ)知識(shí)講起，首先介紹在電子鎮(zhèn)流器中常用的錳鋅鐵氧體磁性材料的一般特性和磁路的基本計(jì)算公式，然后，在此基礎(chǔ)上，再討論電感線圈計(jì)算中有關(guān)問題

2、，包括磁芯尺寸、氣隙大小、磁芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁芯損耗以及線圈的圈數(shù)和線徑的計(jì)算等。這些內(nèi)容對(duì)于從事電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)的人員無(wú)疑是很有用的。一錳鋅鐵氧體磁性材料的一般特性表征磁性材料的磁性參數(shù)有以下數(shù)種：1.初始磁導(dǎo)率μi初始磁導(dǎo)率是基本磁化曲線上起始點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之比。任何一種磁性材料的初始磁導(dǎo)率可以按以下方法求得：用該材料做成截面積為A（cm2)的圓環(huán)，平均直徑為D（cm)，在圓環(huán)上均勻分布繞線N匝，在LCR電橋（例如TH

3、2811C數(shù)字LCR電橋）上，測(cè)出其電感為L(zhǎng)（H），則可按下述計(jì)算公式求出其磁導(dǎo)率式中，Le、Ae分別代表磁芯磁路的有效長(zhǎng)度及有效面積，如式（1）除以真空磁導(dǎo)率μ0（μ0=4π107（Hm）），則得到相對(duì)初始磁導(dǎo)率，它可以表示為：式（1）、（2）中，L的單位為亨（H），D、有效長(zhǎng)度Le的單位為cm，A、有效面積Ae的單位為cm2。如D、A分別換用mm、mm2為單位，則式（2）中最后一項(xiàng)應(yīng)換成1010。公式（2）由于除以μ0，所以是無(wú)量綱

4、的，一般在磁性材料的工廠手冊(cè)中給出的初始磁導(dǎo)率，就是按式（2）求得的。2.有效磁導(dǎo)率eμ(Effectivepermeability)在閉合磁路中，用有效磁導(dǎo)率μe來(lái)表示磁心的導(dǎo)磁性能：式中，L為裝有磁心的線圈的電感量（亨利，H），N為線圈的匝數(shù)，le為磁芯的有效磁路長(zhǎng)度（mm)，Ae為磁芯的有效截面積（mm2)。μ0為真空磁導(dǎo)率(4π107Hm)顯然這里μe是相對(duì)于真空磁導(dǎo)率的比值，也是無(wú)量綱的。如果在閉合磁路中，磁芯各段截面積不同，

5、此時(shí)磁芯的有效磁導(dǎo)率為式中L為裝有磁芯線圈的自感量（亨），N為線圈匝數(shù)，Li為具有均勻截面積第i部分的磁路長(zhǎng)度（mm）Ai為該部分的截面積（mm2）對(duì)于一個(gè)中心開有氣隙長(zhǎng)度為lg的E形磁芯，如忽略磁芯本身的磁阻，認(rèn)為磁場(chǎng)強(qiáng)度全部降落在氣隙上，則有效磁路長(zhǎng)度即等于lg，式（4）最后一項(xiàng)可去掉Σ符號(hào)，簡(jiǎn)單地寫作lgAe，如此，式（4）將變?yōu)橐驗(yàn)榭諝庀兜南鄬?duì)有效磁導(dǎo)率μe為1。以μe=1，帶入上式，由此可得氣隙lg的表達(dá)式為：lg=4π101