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怎么计算共模电感?

2021-05-15 16:08 次阅读

共模电感磁芯选择环形磁芯,还需知道基本参数输入电流、感抗、频率。

1.输入电流

输入电流决定选择线径尺寸,一般采用每平方厘米四百安培的设计值,但是根据电感器可接受的温升,也可能采用其他设计值。几乎在所有情况下都采用单股导线,因为它不但最便宜,而且因高频肌肤效应产生的铜损有助于减弱噪声。

2.感抗

感抗决定了共模电感的感量,Ls=Xs/2πf;共模电感的阻抗通常取给定频率下的最小值。此阻抗与线路阻抗串联,可实现期望的噪声衰减。可惜线路阻抗大多未知,所以设计人员经常要使用50Ω线路阻抗稳定网络(LISN)测试滤波器。这已经成为测试滤波器性能的标准方法;但和实际还是有差别。

3.举例说明

在10kHz时需要100Ω阻抗。输入线路电流为3ARMS。

a.选择线径

电流为3A,电流密度为400A/cm²,所以导线截面积是0.0075cm²。选择#19AWG,其导线截面积是0.007907cm²(直径为1mm),包括绝缘层。

b.计算最小电感

L最小=100Ω/2π(10,000Hz)=1.59mH

c.计算匝数

根据L=N*N2*AL,在选定磁芯时,AL值规格书里面有例如下面的一款磁芯,AL选3020的这款,则N12为23圈。

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d.验证磁芯能否绕下圈数

如下图为磁芯的内径示意图R为内径半径,则可绕线的周长为2*Π*(R-线的半径),则为(13.72-1)*3.14=40mm;如果在绕组之间隔离,每个绕组一般占据150°到170°的内圆周。则最大匝数=(160°/360°)*(40mm)/(1mm/匝)=17.7匝。得出的结论,绕不下。那就要调整设计,如果感量不变,那就调正磁芯材料,如选上图选择AL为6040的,这样圈数变为16.22圈,这样就可以绕下去。

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责任编辑人:CC

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