磁放大器穩(wěn)壓器中控制電感的設(shè)計(jì)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
——繞組匝數(shù)N；——銅線直徑dcu；
——纏繞面積Acu。
設(shè)計(jì)過程要予以考慮的因素：
——磁放大器控制電路的壓降（即控制電感上的壓降）UReg；
——磁芯損耗（鐵損PFe）；
——銅損耗PCu；
——控制電感的最大死區(qū)。
根據(jù)上面的提示，一般的設(shè)計(jì)步驟如下：
1）決定線匝銅線的尺寸由輸出電流的大小決定，一般選電流密度為J≈4A/mm2；
2）計(jì)算控制電感的控制電壓UReg。
對(duì)于無短路保護(hù)的電路：
UReg=α×Dmax×Umin－UO1(1)
式中：UO1——要求的輸出電壓(V)；
Umin——次級(jí)繞組電壓幅值的最小值（V）；
Dmax——初級(jí)開關(guān)管占空比的最大值；
α——系數(shù)，對(duì)單端正激變換器α=1，對(duì)推挽式變換器（含半橋、全橋）α=2。
對(duì)于有短路保護(hù)要求的電路，則有：
UReg=α×Dmax×Umin(2)
（請(qǐng)讀者注意，磁放大器穩(wěn)壓器不適用于反激式變換器）。
3）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，從表2中選一種磁芯型號(hào)，查找AFe等參數(shù)磁芯的選擇一般從小到大，直到所要求的匝數(shù)很容易纏滿磁芯一層為止。
4）計(jì)算所需的匝數(shù)N
式中：f——次級(jí)輸出方波的頻率（kHz）；
yes>Δ B——雙極磁通密度，取0.8T；
K——雙極磁通密度ΔB的校正因子，用于限制由于磁芯損耗引起的溫升。
圖6示出了VITROVAC6025Z中相關(guān)型號(hào)校正因子K的相關(guān)曲線。
5）磁芯及銅損耗計(jì)算
磁芯損耗PFe（近似值）
式中：Rth——對(duì)流的空芯繞組的熱阻（K/W）；
mFe——磁芯質(zhì)量（kg）。銅損耗PCu（近似值，未考慮趨膚及鄰近效應(yīng)）
本文引用地址：http://2s4d.com/article/179776.htm式中：LFe——磁芯的平均磁路長度（cm）；
Hs——復(fù)位場強(qiáng)（mA/cm）。
7）Umin及N的精確調(diào)整
在式（1）、式（2）中，Umin是作為已知參數(shù)給出的。實(shí)際設(shè)計(jì)中，主變壓器和控制電感要同時(shí)設(shè)計(jì)，這時(shí)可將兩者結(jié)合進(jìn)行，這就要用到下面的遞歸過程，同時(shí)得到Umin及控制電感的最佳參數(shù)。
遞歸時(shí)采用的電路拓?fù)鋮?shù)如圖7所示。
遞歸流程圖如圖8所示。
4設(shè)計(jì)實(shí)例
給定條件單向正激變換器，次級(jí)繞組輸出電壓幅值Umin=12V，開關(guān)頻率f=150kHz，初級(jí)占空比Dmax=0.5，輸出電流I1=10A，UO1=3.3V。
在下面的計(jì)算中，采用SI單位制，為了計(jì)算方便，將其中的基本單位m改為cm。
評(píng)論