磁环电感的设计计算
环形电感的设计概念以及计算
环形电感的相关设计概念以及计算
参数说明：
1．峰值指的是每一个磁极顶点的磁感值，单位为kGs（千高斯），1kGs=0.1T（特斯拉）。
磁环有多少个磁极，就有多少个峰值，正峰代表N极，负峰代表S极。
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2．角度指的是每一个磁极顶点相对于本磁极起始零点的度数。
3．面积指的是每一个磁极的磁感波形与角度坐标之间所包围的面积，单位为T度，即：特斯拉×角度。
其物理意义表示为磁感对角度的积分。
总面积是所有磁极面积的代数和。
4．宽度指的是每一个磁极的起始零点与结束零点之间所占的度数。
5．半高宽指的是每一个磁极的二个50%峰值点之间所占的度数。
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6．夹角指的是每一个磁极的峰值角度相对于前一个磁极的峰值角度的度数。
7．08夹角指的是每一个磁极的二个80%峰值点的中点与前一磁极的相同点之间的度数。
8．最大值、最小值、平均值、标准偏差：按数学定义，在测试报告中对所有N极和S极分别计算；在软件极坐标界面中，不区分N极和S极，对所有磁极进行计算。
9．累计误差：对每一个参数，根据其最大值和最小值来计算，累计误差=100×（最大值-最小值）/最小值。
10．峰值极间误差：指相同极性的相邻磁极间峰值偏差的最大值。
磁环电感及饱和磁通计算
mm^2 mm － 匝 uH
r·Ae·N^2 / le r·N·I / le
率:μ 0=4π ×10E-7 磁导率:μ r查产品说明,(请考虑jacki_wang老师的建议,与磁芯工作点和工作磁滞回线范围有关) 积:Ae=(D-d)/ 2,其中D、d分别为内外径
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:le=π ·(D+d)/2
磁环电感及饱和磁通计算
网博ＡＢＣＣＢＡ
磁环外径 磁环内径 磁环高度 磁环导磁截面积 磁环有效磁路长 磁环芯材磁导率 线圈匝数 环状线圈电感值 D d h A l u N L I B 35.9 22.4 10.5 70.9 91.6 75 4584.9 ↓ 330 mm mm mm mm^2 mm － 匝 uH
70.9 91.6 75 4584.9 ↓ 1533746
磁环电感饱和磁通计算
电感电流 磁通量
↓ 1.60 A 75519 高斯 7.552 特斯拉
L=μ 0·μ r·Ae·N^2 / le B=μ 0·μ r·N·I / le
真空磁导率:μ 0=4π ×10E-7 材料相对磁导率:μ r查产品说明,(请考虑jacki 磁环截面积:Ae=(D-d)/ 2,其中D、d分别为内外 匝数:N 有效磁路:le=π ·(D+d)/2 电流:I (国际单位)
铁硅铝磁环电感计算
铁硅铝磁环电感计算铁硅铝磁环电感是一种电子元器件，作为电路中的电感器件，其主要功能是存储和释放电能。
本文将详细介绍铁硅铝磁环电感的计算方法。
我们需要了解铁硅铝磁环电感的基本结构。
它由一个磁性材料制成，通常是铁、硅、铝等元素的合金。
这种材料具有良好的导磁性能，可以在电流通过时产生磁场，从而存储电能。
在计算铁硅铝磁环电感时，需要考虑以下几个因素：1. 磁芯形状磁芯的形状对电感值有很大影响。
通过改变磁芯的截面积和长度，可以调节电感的大小。
通常，磁芯采用环形或柱形结构，因为这种形状可以提供最佳的磁路。
2. 磁芯材料磁芯材料的导磁性能对电感值也有很大影响。
铁硅铝合金通常被用作磁芯材料，因为它具有高的导磁率和低的磁滞损耗。
这使得它可以在磁场变化时快速响应，并减少能量损失。
3. 匝数铁硅铝磁环电感的电感值与线圈的匝数成正比。
增加线圈匝数可以增加电感值。
但是，过多的匝数会增加电阻和损耗，从而降低电路的效率。
4. 磁场强度磁场强度是指磁通量密度，即磁场中的磁通量与单位面积之比。
磁场强度对电感值有很大影响。
当磁场强度增加时，电感值也会增加。
铁硅铝磁环电感的计算方法如下：L = (μ * N^2 * A) / l其中，L表示电感值，单位为亨（H）；μ表示磁导率，单位为H/m；N表示线圈匝数；A表示磁芯的截面积，单位为平方米；l表示磁芯长度，单位为米。
这个公式告诉我们，电感值与磁芯的截面积、磁芯长度和线圈匝数成正比，与磁导率成反比。
铁硅铝磁环电感是一种重要的电子元器件，具有广泛的应用。
计算其电感值需要考虑磁芯形状、磁芯材料、线圈匝数和磁场强度等因素。
对于工程师和电子爱好者来说，了解这些计算方法可以帮助他们更好地设计和优化电路。
自己动手绕线圈电感详细计算公式
电感计算加载其电感量按下式计算:线圈公式阻抗(ohm) = 2 * 3.14159 * F(工作频率) * 电感量(mH)，设定需用 360ohm 阻抗，因此：电感量(mH) = 阻抗 (ohm) ÷(2*3.14159) ÷F (工作频率) = 360 ÷(2*3.14159) ÷ 7.06 = 8.116mH据此可以算出绕线圈数：圈数 = [电感量* { ( 18*圈直径(吋)) + ( 40 * 圈长(吋))}] ÷圈直径 (吋)圈数 = [8.116 * {(18*2.047) + (40*3.74)}] ÷ 2.047 = 19 圈空心电感计算公式：L(mH)=(0.08D.D.N.N)/(3D+9W+10H)D------线圈直径N------线圈匝数d-----线径H----线圈高度W----线圈宽度单位分别为毫米和mH。
空心线圈电感量计算公式:l=(0.01*D*N*N)/(L/D+0.44)线圈电感量 l单位: 微亨线圈直径 D单位: cm线圈匝数 N单位: 匝线圈长度 L单位: cm频率电感电容计算公式:l=25330.3/[(f0*f0)*c]工作频率: f0 单位:MHZ 本题f0=125KHZ=0.125谐振电容: c 单位:PF 本题建义c=500...1000pf 可自行先决定,或由Q值决定谐振电感: l 单位: 微亨1。
针对环行CORE，有以下公式可利用: (IRON)L=N2．AL L= 电感值（H)H-DC=0.4πNI / l N= 线圈匝数(圈)AL= 感应系数H-DC=直流磁化力 I= 通过电流(A)l= 磁路长度（cm)l及AL值大小，可参照Microl对照表。
例如: 以T50-52材，线圈5圈半，其L 值为T50-52(表示OD为0.5英吋)，经查表其AL值约为33nHL=33．(5.5)2=998.25nH≒1μH当流过10A电流时，其L值变化可由l=3.74(查表)H-DC=0.4πNI / l = 0.4×3.14×5.5×10 / 3.74 = 18.47 （查表后）即可了解L值下降程度(μi%)2。
磁环电感计算-BOOST
磁环电感计算-BOOST公式电感的电流有效值(A)纹波系数100.15L e （磁路长度）（mm）μ（磁导率）98.490A L （电感系数）（nH/T 2）匝数N（计算值）0.12135.20893951A e （磁芯截面积）（mm 2）I pk （计算值）10710.7500载流密度（A/mm2）线径（mm）自然空冷下设定5A/mm2，强制空冷下设定70.8窗口面积Wa（mm2）匝数N（设计值）15636磁芯选择0.05100500L = 直流偏置下的电感值 (mH)I = 直流电流 (A)LI 2 =2.在磁芯选型图上找到相应的 LI 2 值。
按照该坐标，选中第一个磁芯尺寸，它位于磁导率对角线的上方。
1.计算LI 2A _L □(=) 〖0.4L _N □(=)N ^2?B _max □(=) dt diL U所选磁芯参数L e （mm）μ（磁导率）A e （mm 2）18426497最小A L 值（-8%）80.96nH/T 225匝le184mm 135.1 A·T/cm4.已知电感、磁芯尺寸和磁导率。
可按以下步骤计算绕组匝数：(a) 从磁芯数据表中获得磁芯的电感因子（ A L ，单位 nH/T 2) 。
考虑最坏条件下的负公差（通常为-8%以下公式计算绕组匝数，以便求得所需的电感值：(b) 按下式计算偏置值，单位A·T/cm ：(c) 根据磁导率-直流偏置曲线，确定初始磁导率（根据之前计算出的偏置水3.磁导率线按标配磁芯磁导率进行分段。
选择电感因子和直流偏置性能搭配N =√((L ?〖10〗^3)/A _L )=H =NI /l _e =a b c 1-1.248E-03-2.020E-05 1-1.248E-03-2.020E-05初始磁导率下降百分比64%调整后的匝数N39匝212.0A·T/cm 初始磁导率下降百分比43%有效A L 34.9nH/T 2对应的电感值L 53.2uH 调整后的匝数N 0匝#DIV/0! A·T/cm初始磁导率下降百分比0%有效A L0.0nH/T 2对应的电感值L 0.0uH 5.用绕组表（见第3-28 页）选择合适的绕组尺寸。
环形电感计算公式
电流:I
(国际单位)
色不可修改
mm^2 mm － 匝 uH
蓝色的为输入的参数值，红色为输出的参数红色不可修改
磁 环
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磁环外径
D
磁环内径
d
磁环高度
h
磁环导磁截面积
A
磁环有效磁路长
l
磁环芯材磁导率
u
线圈匝数
N
环状线圈电感值
L
磁环电感饱和磁通计 算
电感电流
I
磁通量Leabharlann B14.0 mm 8.0 mm 5.0 mm 15.0 mm^2 34.6 mm 75 －
50.0 匝 ↓
330 uH
↓ 1.60 A 2182 高斯
特斯 0.218 拉
15.0 34.6
75 50.0
↓ 102
L=μ0·μr·Ae·N^2 / le B=μ0·μr·N·I / le
L=0.001257*F17* F18^2*F15/F16
真空磁导率:μ0=4π ×10E-7 材料相对磁导率:μr 查产品说明,(请考虑 jacki_wang老师的建 议,与磁芯工作点和工 作磁滞回线范围有关) 磁环截面积:Ae=(Dd)/ 2,其中D、d分别 为内外径
磁环电感的设计计算表格
⒆资料：19-1USA Micrometals 铁粉末铁心（节录）：内径截面面积面积乘积磁路长度质量导磁率电感系数 cm cm2cm4cm g μAL T30-260.3840.0650.008 1.830.875.033.0T37-260.5210.0700.015 2.32 1.175.028.0T44-260.5820.1070.028 2.67 2.075.036.0T50-260.7700.1210.056 3.20 2.775.032.0T68-260.9400.1960.136 4.24 5.775.042.0T72-260.7110.3690.147 3.9910.475.087.0粉末铁心结构常数Kj(25℃）Kj(50℃）x y 4035901.14-0.12[ 变压器与电感设计手册 （中国电子变压器专业委员会内部参考资料）]19-2嘉成电子公司铁粉末铁心（节录）：内径外径高度磁路长度截面面积体积电感系数mm mm mm cm cm2cm3AL T30-26 3.8407.8 3.250 1.840.0610.11033.5T37-26 5.2109.53 3.250 2.310.0640.14728.5T44-26 5.82011.2 4.040 2.680.0990.26637.0T50-267.70012.7 4.830 3.190.1120.35833.0T68-269.40017.5 4.830 4.230.1790.75943.5T72-267.11018.3 6.600 4.010.349 1.40090.019-326号铁粉材质铁损：①USA Micrometals 公司提供的μ=75，26#铁粉末铁心铁损计算式：P =0.144*f 1.12*Bm 2.01W/kgf ：频率HzBm ：磁通密度T[ 变压器与电感设计手册 （中国电子变压器专业委员会内部参考资料）]②嘉成电子提供的铁粉末铁心的铁损曲线：型号型号19-4铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系：①嘉成电子铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线：(嘉成电子)初始导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线(嘉成电子)导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线②东阳东磁有限公司提供的铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线：东阳东磁有限公司65%60Oe19-5铁粉末铁心的导磁率和频率的关系：嘉成电子提供的铁粉末铁心的导磁率和频率的关系曲线：(嘉成电子)实效导磁率和频率的关系曲线19-6电感线圈表面温升的计算：（以下内容为节录自中国电子学会2006年变压器和电感器件专业学术年会论文集中杜保明的文章）假设热能是通过铁心或线圈绕组的暴露表面均匀消散的，当绕组或铁心的温度高于周围环境的空气温度时，热量就将通过热辐射的方式和热对流的方式向周围传递。
磁环线圈的设计公式
磁环线圈的设计公式磁环线圈是一种常见的电磁场发生器。
它由一个绝缘材料制成，包裹着绕制的导线，形成一个环形结构。
该导线通电时会在磁环内部产生一个磁场。
磁环线圈广泛应用于电子设备、电力传输、电磁感应等领域。
在设计磁环线圈时，需要考虑导线的线圈布局、尺寸、导线材料等因素。
本文将介绍磁环线圈的设计公式。
1.磁感应强度公式：磁感应强度（B）是指磁场中单位面积上通过的磁力线数量。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算磁感应强度：B=(μ₀*N*I)/(2*r)其中，B是磁感应强度，μ₀是真空中的磁导率（约为4π×10^-7T·m/A），N是线圈匝数，I是线圈电流，r是磁环的半径。
2.磁场能量公式：磁场能量（Wm）是指磁场中存储的能量。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算磁场能量：Wm=(1/2)*(B^2)*V其中，Wm是磁场能量，B是磁感应强度，V是线圈的体积。
3.电感公式：电感（L）是指导线通电时产生的磁感应强度与电流之间的比例关系。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算电感：L=(μ₀*N^2*A)/l其中，L是电感，A是线圈的横截面积，l是线圈的长度。
此公式适用于磁环线圈的半径相对于长度较小的情况。
4.电场能量公式：电场能量（We）是指线圈中存储的电场能量。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算电场能量：We=(1/2)*(C*V^2)其中，We是电场能量，C是线圈的电容，V是线圈的电压。
5.自感公式：自感（Ls）是指线圈通过自感电动势与导线中电流之间的比例关系。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算自感：Ls=(μ₀*N^2*A)/(l+L+0.25*π*d)其中，Ls是自感，d是磁环内外直径差值。
6.有效长度公式：有效长度（Le）是指电感元件的有效长度。
在磁环线圈中，可以通过以下公式计算有效长度：Le=l+L+0.25*π*d其中，Le是有效长度，l是线圈的长度，L是电感。
以上公式是磁环线圈的设计中常用的公式，根据实际情况进行选择和应用。
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⒆资料：
19-1USA Micrometals 铁粉末铁心（节录）：
内径截面面积面积乘积磁路长度质量
导磁率电感系数 cm cm2cm4cm g μAL T30-260.3840.0650.008 1.830.875.033.0T37-260.5210.0700.015 2.32 1.175.028.0T44-260.5820.1070.028 2.67 2.075.036.0T50-260.7700.1210.056 3.20 2.775.032.0T68-260.9400.1960.136 4.24 5.775.042.0T72-26
0.711
0.3690.147 3.99
10.475.087.0
粉末铁心结构常数
Kj(25℃）Kj(50℃）
x y 403
590
1.14
-0.12
[ 变压器与电感设计手册 （中国电子变压器专业委员会内部参考资料）]
19-2嘉成电子公司铁粉末铁心（节录）：
内径外径高度磁路长度截面面积体积
电感系数mm mm mm cm cm2
cm3AL T30-26 3.8407.8 3.250 1.840.0610.11033.5T37-26 5.2109.53 3.250 2.310.0640.14728.5T44-26 5.82011.2 4.040 2.680.0990.26637.0T50-267.70012.7 4.830 3.190.1120.35833.0T68-269.40017.5 4.830 4.230.1790.75943.5T72-267.11018.3 6.600 4.010.349 1.40090.0
19-326号铁粉材质铁损：
①USA Micrometals 公司提供的μ=75，26#铁粉末铁心铁损计算式：
P =0.144*f 1.12*Bm 2.01W/kg
f ：
频率
Hz
Bm ：磁通密度T
[ 变压器与电感设计手册 （中国电子变压器专业委员会内部参考资料）]
②嘉成电子提供的铁粉末铁心的铁损曲线：
型号型号
19-4铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系：
①嘉成电子铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线：
(嘉成电子)
初始导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线
(嘉成电子)
导磁率百分数与直流磁化强度的关系曲线
②东阳东磁有限公司提供的铁粉末铁心的导磁率和磁场强度的关系曲线：
东阳东磁有限公司
65%
60Oe
19-5铁粉末铁心的导磁率和频率的关系：
嘉成电子提供的铁粉末铁心的导磁率和频率的关系曲线：
19-6电感线圈表面温升的计算：
（以下内容为节录自中国电子学会2006年变压器和电感器件专业学术年会论文集中杜保明的文章） 假设热能是通过铁心或线圈绕组的暴露表面均匀消散的，当绕组或铁心的温度高于周围环境的空气温度时，热量就将通过热辐射的方式和热对流的方式向周围传递。
热辐射方式的散热能力为： Wr = Kr ×ε×（Tt 4 – To 4）
式中：Wr 表面的辐射散热能力 （ W / cm 2
） Kr 5.70×10
-12
ε 辐射系数，一般情况下ε≈ 0.95 Tt 物体表面绝对温度 （K ） To 周围环境的温度 （K ）
热对流方式的散热能力为： Wc = Kc ×F ×Δt η×P 0.5
式中：Wc 表面的对流散热能力 （ W / cm 2） Kc 2.17×10
-4
F 相对空气摩擦系数，垂直表面的 F ≈1.0 Δt 物体表面温升 （K ）
η 指数值，1.0 ~ 1.25，取决于表面形状和位置 P 相对大气压力（海平面处 = 1 ，低海拔处≈1.0）
总的散热能力为两种散热能力相加： Ws = kr ×Wr + kc ×Wc
= kr ×[Kr ×ε×(Tt 4
– To 4
)]+ kc ×[Kc ×F ×Δt η
×P 0.5
]
式中：kr 辐射散热比率 kc 对流散热比率
一般情况下，对同一物体而言，单位表面积需要发散的热功率按55%的热辐射和45%的热对流组合实现（既Ws=0.55×Wr+0.45×Wc），当预知环境空气温度后，可以得到如下的发热物体的温升概算式： ΔT=（0.55×Δr + 0.45×Δt ）/ 2
= ( 0.55×( ( ( Ws + k1 ) / ( 5.13×10-12 ) )1/4 – k2 ) + 0.45×( Ws / ( 2.7×10-4 ) )1/1.2 ) / 2[ ℃ ]
式中：Ws 单位表面积需要耗散的热功率 （ W / cm 2
）
k1 和环境空气温度有关的系数（见下表）k2 和环境空气温度有关的系数（见下表）
实效导磁率和频率的关系曲线
(嘉成电子)。