發(fā)布日期:2022-01-26
電感器設計注意事項
電感器的頻率特性主要由三個因素影響
A、磁芯材料損耗的影響是最主要的,它導致Q值從最大值后呈現(xiàn)負斜率。
B、介電損耗也是影響的因素,特別是在高頻段尤為明顯。
C、第三個影響因素是分布電容和電感的自諧振效應。
自諧振頻率對電感器的性能起到負面影響,自諧振頻率是由分布電容和自感所決定,而分布電容是由繞線方法所決定的。盡量減少分布電容是繞線設計中非常重要的考慮目標。對于環(huán)型磁粉芯的繞線,它的有效電容是與電感并聯(lián)的,這個分布電容是線與線之間,層與層之間和繞線本身與磁粉芯之間的電容之和。
好的繞線設計技術就是要盡量縮小圈數(shù)之間的電壓,力求盡量減少分布電容,比如將繞線劃分成幾組,或者使用繞線排更可以有效較少電容量。在繞線和內部分段連接技術中,應盡量避免使輸入端與輸出端靠的太近,因為在著兩個部分具有圈與圈間最大的勢能,并因此而分布最大的有效電容值。同時,濕度指標和灌封與封裝材料的絕緣常數(shù)也會提高分布電容值。
對于精密繞線磁芯,要求時間穩(wěn)定性高和溫度重復性好。所以在其溫度周期內,必須讓繞線應力得到釋放。在磁粉芯是繞制完的線圈必須要做盡量多的從室到125℃的溫度循環(huán),這個溫度循環(huán)不僅僅是為了釋放應力,而且還有去除濕度的作用,當完成溫度循環(huán)后,必須要對電感器進行電感量的最后調整。
繞線后磁芯必須保持干燥,盡快浸封,灌封或密封起來,應仔細選擇灌封化合物材料,以避免有些材料隨時間和溫度收縮,而影響穩(wěn)定性。在繞線后磁芯外面加上一些墊襯材料可以改善這種影響。
對于設計工程師而言,了解熱老化引起磁芯損耗增加條件是十分重要。在高頻條件下,渦流損耗是主要損耗,而低頻下,磁泄損耗則是主要損耗。而各種損耗形式在總損耗中所占比例也會受到磁通密度的影響。受到高溫熱老化影響的是磁芯損耗的渦流部分。
在鐵氧體磁芯內采用開氣隙的方式,可降低磁芯的有效磁導率,從而降低工作的磁通密度,但這種氣隙可以造成嚴重的局部化氣隙損耗問題,當頻率高于100KHz時,尤其顯著,在很多的例子里,氣隙損耗都會超過磁芯損耗,由于磁粉芯的氣隙是均勻分布的,所以這類局部化氣隙損耗基本上是不存在的。