张飞实战电子官方网站：zhangfeidz ?点击打开 （广告勿扰100%拒绝水贴，10名疯狂工程师运营的网站，有问必答） 電 感 器 設 計 理 論 Inductor Design Theory 第一節 概述 電感器作為磁性元件的重要組成部分 ,被廣泛應用於電力電子線路中。尤其在電源電 路中更是不可或缺的部分。如工業控制設備中的電磁繼電器 ,電力系統之電功計量表(電度 表)。開關電源設備輸入和輸出端的濾波器 ,電視接收與發射端之調諧器等等均離不開電感 器。電感器在電子線路中主要的作用有 :儲能、濾波、扼流、諧振等。 在電源電路中,由於電路處理的均是大電流或高電壓的能量傳遞 ,故電感器多為"功率型" 電感。正是因為功率電感不同於小信號處理電感 ,在設計時因開關電源的拓撲方式不一樣 , 設計方式也就各有要求,造成設計的困難。當前電源電路中的電感器主要用於濾波、儲 能、能量傳遞以及功率因數校正等。 電感器設計涵蓋了電磁理論,磁性材料以及安規等諸多方面的知識 ,設計者需對工作情況 和相關參數要求(如:電流、電壓、頻率、溫升、材料特性等 )有清楚了解以作出最合理的設計。 第二節 電感器的分類 電感器以其應用環境、產品結構、形狀、用途等可分為不同種類 ,通常電感器設計是以 用途及應用環境作為出發點而開始的。在開關電源中以其用途不同 ,電感器可分為: 共模濾波電感器 ( Common Mode Choke ) 常模濾波電感器 ( Normal Mode Choke ) 功率因數校正電感 ( Power Factor Correction - PFC Choke ) 交鏈耦合電感器 ( Coupler Choke ) 儲能平波電感 ( Smooth Choke ) 磁放大器線圈 ( MAG AMP Coil ) 共模濾波電感器因要求兩線圈具有相同的電感值 ,相同的阻抗等,故該類電感均采用對稱 性設計,其形狀多為TOROID、UU、ET等形狀。 常模濾波電感器與平波電感有相類式的結構 ,通常由單組或兩組線圈構成,其形狀較多。 如 : TOROIN、EE、ER、DR、RH等形狀。 功率因數校正電感因其工作方式不同 ,有無源型和有源型兩種,其結構也有很大差別,無源 型多采用EI OR EE形矽鋼片磁芯,有源型多采用鐵粉磁芯。 ） 源電 (電度 開電感 功率型" 一樣, 儲 工作情況 理的設計。 計是以 采用對稱 狀較多。 差別,無源 张飞实战电子官方网站：zhangfeidz ?点击打开 （广告勿扰100%拒绝水贴，10名疯狂工程师运营的网站，有问必答） 交鏈耦合電感器通常由幾個繞組在同一磁芯上 ,以改善多路輸出間之交互穩壓性能。因 此其磁芯規格較大,要求可用繞線窗口面積需足夠大。通常以 TOROID、E型磁性居多。 磁性放大器因要求有足夠高的角形比 ( Br / Bs ),因此限制了材料的可選性,目前首選材料 為非晶態磁芯,此類磁芯以TOROIN型最為常見。 由此可見電感器的結構及形狀多由其用途及環境決定。 第三節 共模濾波電感器( Common Mode Choke )的設計 共模濾波電感器又稱共模扼流線圈(以下簡稱共模電感或 CM.M.Choke)或Line Filter。 1. 共模電感的工作原理 在開關電源中,由於整流二极管和濾波電容以及電感中的電流或電壓急劇變化 ,產生電磁 干扰源 (noise ) ,同時輸入電源中也存在工頻以外的高次諧波雜訊 ,這些干扰若不加以扼制,將對 負載設備或開關電源本身造成損害 ,因此若干國家之安規機構對電磁干扰 ( EMI )發射量均作出 了相應的管制規定。當前開關電源的開關頻率日趨高頻化 EMI也隨之日益嚴重,所以開關電源 中均須設置EMI濾波器,EMI濾波器需對常模及共模雜訊均作出相應的抑制 ,以達到某一規定標 準。常模濾波器負責濾出輸入或輸出端兩根線間之差模干擾信號 ,共模濾波器負責濾出兩條入線 之共模干擾信號。實際共模電感因其工作環境不同 ,又可分為AC CM.M.CHOKE