磁性元件技术与发展趋势 第三部分.pdf

4.5）低频电抗器品质管控及工艺流程7 铝線与铜线电抗器比较： ＊铝線和銅線比較 ： 密度 約 0.3倍 ⇒ 重量 約 1/3 阻抗 約 1.65倍 ⇒ 同等径 約 1.3倍 ＊铁心尺寸和銅比較 铁心尺寸变大及铝线变小 。 参考例 銅線 铝線 EI76/45 EI86/45 2019/8/24 四、高频电感设计(40分) 1）功率电感使用原理及特性 2）功率电感分类及应用分析 3）功率电感设计及材质选择 4）共模电感设计及计算方法 5）磁材介绍及特性 6) PFC电感特性及设计 7）一体成形电感基础知识及应用 8）电感各电源成品应用。 9）电源发展前景 1）功率电感使用原理及特性 1.1功率電感簡介 任何電子電器產品均需要電源，不管電子產品的內部或外部，電源本身必需通過轉換和傳輸方能滿足我們的使用要求，（ 如手機使用電池供電4.2V ，但手機中的IC供電只要1.2V，這就需要用到功率電感通過降壓電路轉換實現）, 功率電感是現時 所有電源裝置不可或缺的元件，幾乎只要有電子產品就要用到;主要由磁芯和线圈及骨架组成， 在电路中主要起電壓轉換 、储能作用。 1.2功率電感的工作原理 电感是一被動元件,其作用在抑制電流的變化,電感亦常被稱為“交流電阻”,其抑制電流變化的功能及以磁場儲存能量的能力為 電感最有用的特性, 电感是导线内通过交流电流时，在导线的内部周围产生交变磁通，导线的磁通量与生产此磁通的电流之比。当电感中通过 直流电流时，其周围只呈现固定的磁力线，不随时间而变化；可是当在线圈中通过交流电流时，其周围将呈现出随时间而 变化的磁力线。根据法拉弟电磁感应定律—磁生电来分析，变化的磁力线在线圈两端会产生感应电势，此感应电势相当于 一个“新电源”。 当形成闭合回路时，此感应电势就要产生感应电流。由楞次定律知道感应电流所产生的磁力线总量要力图阻止磁力线的变 化的。磁力线变化来源于外加交变电源的变化，故从客观效果看，电感线圈有阻止交流电路中电流变化的特性。电感线圈 有与力学中的惯性相类似的特性，在电学上取名为“自感应”。总之，当电感线圈接到交流电源上时，线圈内部的磁力线将 随电流的交变而时刻在变化着，致使线圈产生电磁感应。这种因线圈本身电流的变化而产生的电动势，称为“自感电动势” 。功率電感作用：在电路中主要起電壓轉換、储能作用. 2.1)功率電感分類及應用分析1 *從磁路可分為：開磁路電感：不能包容所有由繞線電感所產生之磁通量的磁性鐵芯形狀，可能會對周邊其他元件產生; 閉磁 路電感：具有能完全包容所有由繞線電感所產生之磁通量的磁性鐵芯形狀皆可被認為是具閉合型的不會對周邊其他元件產生 EMI(電磁干擾) 問題。 *從結構上可分為：空心線圈電感， 帶有磁芯的電感，插件及貼片電感. *從功率上可分為：大功率，小功率（與電感體積，磁芯材質有關，體積越大功率也就越大） *從頻率上可分為：高頻，低頻（與磁芯材質有關，空心線圈適合用在高頻） 開磁路貼片電感 閉磁路貼片電感 閉磁路插件電感 空心線圈電感 開磁路插件電感 2.1)功率電感分類及應用分析2 2.2功率電感應用分析 ： 功率电感主要應用在電子電器產品電源端，起DC-DC/AC-DC轉換，在電路中常三種用法，升壓電路、降壓電路、反向. 2.3升压电路原理 电感在升压电路的作用：是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当开关管闭合后，电感将电能转换为磁场能储存起来 ，当断开后电感将储存的磁场能转换为电场能，且这个能量在和输入电源电压叠加后通过二极管和电容的滤波后得到平滑的 直流电压提供给负载，由于这个电压是输入电源电压和电感的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，所以输出电压高于输入电 压，既升压过程的完成； 2.4降壓电路原理： 一开始开关断开，电路没有电流通过，电感不会产生自感，也就不会产生电动势。当开关导通时，输入电压经开关、储能电 感L和电容C或负载电阻R2构成回路，电源通过开关D、电感L给负载供电，并将部分电能