电感器的设计与电感器技术指标教学总结
电感设计

磁性元件与其它电气元件不同,使用者很难采购到符合自己要求的电感。
相反,具体设计一个磁性元件可以综合考虑成本、体积、重量和制造的困难程度,可以获得一个较满意的结果。
设计一个电感首先要选择磁芯材料和形状,然后确定磁芯体积大小,然后再计算线圈的匝数和线圈截面积,接着再估算气隙长度,最后根据实际情况调整设计1 磁性材料的选择在选用磁性材料时,考虑的因素是工作开关频率、磁通密度、磁导率、损耗大小、工作环境及材料的价格。
如果开关频率较低,可以考虑选择硅钢带和铁镍合金。
硅钢带具有高的饱和磁通密度,而且价格低廉,是低频场合运用最为广泛的磁性材料,它的磁芯损耗取决于带的厚度和硅的含量,硅含量越高,电阻率越大,则损耗越小;铁镍合金具有极高的磁导率,极低的矫顽磁力,但是其电阻率比较低,只能用在低频场合,同时价格也比较高,通常用在工作环境温度高,体积要求严格的军工产品中。
如果开关频率较高,可以考虑使用铁氧体和非晶态合金。
铁氧体最高频率可以达到1 MHz,而且电阻率高,高频损耗小,但是其饱和磁感应比较低,而且受温度影响大,在常温(25℃)的0.42T到100℃时的0. 34T。
铁氧体目前有多种材料和磁芯规格,而且价格比其它材料低,是目前开关电源中应用最为广泛的材料。
非晶态合金适用于几十到几百kHz的工作频率,比铁氧体有更高的饱和磁感应和相对较高的损耗和温度稳定性,但是价格比较昂贵,而且磁芯的规格也不完善,适用于大功率或者耐受高温和冲击的军用场合。
2 磁芯形状目前磁芯有罐型、PM、RM、PQ、EE、EC、EP、ETD、RC、UU、和UI 各种型号,以及新发展的平面磁芯,如EFD、EPC、LP型等磁芯。
罐型和PQ型磁芯有较小的窗口面积,减小了EMI传播,用于EMC要求严格的场合。
但是其窗口宽度不是很大,只能用于125 W以下的低功率场合。
大功率应用散热困难。
因为引出线缺口小,大电流出线困难,也不适用于高压场合,因为出线的安全绝缘处理困难。
电子技术设计心得体会范文

电子技术设计心得体会范文数字电子技术设计型实验是数字电子技术课程重要的实践性教学环节,是对学生学习数字电子技术的综合性训练。
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电子技术设计心得体会范文篇1此次设计也让我明白了思路即出路,有什么不懂不明白的地方要及时请教,做课程设计要有严谨的思路和熟练的动手能力,我感觉自己做了这次设计后,明白了总的设计方法及思路,通过这次尝试让我有了更加光火的思路,对今后的学习也有莫大的好处。
一、设计目的1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤,培养综合设计与调试能力。
2、学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
1. 电路图设计方法(1)确定目标:设计整个系统是由那些模块组成,各个模块之间的信号传输,并画出直流稳压电源方框图。
(2)系统分析:根据系统功能,选择各模块所用电路形式。
(3)参数选择:根据系统指标的要求,确定各模块电路中元件的参数。
(4)总电路图:连接各模块电路。
(5)将各模块电路连起来,整机调试,并测量该系统的各项指标。
(6)采用三端集成稳压器电路,用输出电压可调且内部有过载保护的三端集成稳压器,输出电压调整范围较宽,设计一电压补偿电路可实现输出电压从0 V起连续可调,因要求电路具有很强的带负载能力,需设计一软启动电路以适应所带负载的启动性能。
该电路所用器件较少,成本低且组装方便、可靠性高。
二、总体设计思路1、直流稳压电源直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置,它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成。
直流稳压电源方框图图2 直流稳压电源的方框图2、整流电路(1)直流电路常采用二极管单相全波整流电路。
图3 单相桥式整流电路3、滤波电路——电容滤波电路采用滤波电路可滤除整流电路输出电压中的交流成分,使电压波形变得平滑。
国家开放大学-传感器与测试技术课程设计(实验成绩)

传感器与测试技术课程设计随着计算机技术、信息技术的发展, 信息资源的获取与信息的转换愈来愈引起人们的高度重视。
传感器与测试技术作为信息科学的一个重要的分支, 与计算机技术、自动控制技术和通信技术一起构成了完整的信息技术学科, 在信息技术领域具有不可替代的作用, 以传感器为核心的测试系统已广泛地应用于工业、农业、国防和科学研究等领域。
在军事上, 传感器与测试技术已经成为高技术武器装备发展的关键。
在装备性能检测、控制、故障诊断维修, 以及战场目标探测、战场生化、环境探测等方面得到广泛应用, 因此, 许多高校都将《传感器与测试技术>作为工科专业学生的必修课程, 也有多个专业开设了该门课程。
上课学生数量多, 教学时数在36学时左右。
如何进一步完善基础教学内容、改革教学方法, 增加装备应用特色, 提高学生的实践与创新能力, 已成为任课教师考虑的主要问题。
十分有必要根据学生的培养目标, 以及传感器与测试技术的发展趋势, 从教学理念、教学目的、课程和实验内容等方面进行优化设计。
一、课程教学理念与目标在工程技术领域, 传感与测试过程是利用物质的物理、化学和生物效应, 从客观事物对象中提取有关信息的感知和认识过程, 属于信息科学中信息获取的范畴。
“工欲善其事, 必先利其器”, 传感器与测试技术作为人类认识客观事物特性、掌握其内在规律的主要手段, 在认识世界、改造世界的过程中具有重要的作用, 已成为信息时代的关键技术之一。
所以应能从哲学高度认识传感器与测试在信息获取和预处理过程中作用地位, 树立“广义测试”的理念。
在教学内容的组织上, 首先从了解传感器与测试技术在现代工业领域的作用地位为出发点, 掌握传感器与测试过程的基本静动态特性和技术指标。
然后以实现位移、振动力、温度、流量等常见物理量的测量为目标, 深入介绍电阻、电容、电感、热电、光电等传感器的工作原理和测量方法。
并结合武器装备中常用的微光、红外探测器件, 详细介绍其构成原理, 以突出本课程的军事应用特色。
电感技术指标

电感技术指标电感是电子电路中常用的一种被动元件,它能够在电路中储存能量,也可以过滤和调节电流。
电感的性能指标对于电子设备的性能和可靠性有着重要的影响。
下面将从电感的不同类别入手,介绍其主要的技术指标。
一、铁芯电感铁芯电感是一种常用的电感器件,它的磁路通过铁芯来传导磁能。
其中,铁芯的种类、形状和尺寸对电感器的性能有着重要的影响。
铁芯电感的主要技术指标包括:感值、电感容量、电感线圈的品质因数、铁芯的磁导率和饱和磁感应强度等。
其中,感值是指电感器的电感大小,通常用亨利(H)来表示。
电感容量是指电感器的电容大小,通常用皮法(pF)来表示。
品质因数是指电感器的损耗大小,通常用Q值来表示,Q值越大,电感器的性能越好。
铁芯的磁导率是指铁芯的磁导率大小,通常用H/m来表示。
饱和磁感应强度是指铁芯材料磁化饱和时的磁感应强度大小,通常用T来表示。
二、空心电感空心电感是一种特殊的电感器件,它的磁路是通过空气来传导磁能。
空心电感的主要技术指标包括:感值、电感容量、电感线圈的品质因数和线圈的自感等。
其中,感值和电感容量的定义与铁芯电感相同。
品质因数也是指电感器的损耗大小,通常用Q值来表示。
线圈的自感是指线圈自身的电感大小,通常用亨利(H)来表示。
三、多层电感多层电感是一种将多个电感线圈叠加在一起的电感器件,它的磁路是通过线圈自身和相邻线圈之间的磁场交互作用来传导磁能。
多层电感的主要技术指标包括:感值、电感容量、电感线圈的品质因数和线圈的自感等。
其中,感值和电感容量的定义与铁芯电感相同。
品质因数也是指电感器的损耗大小,通常用Q值来表示。
线圈的自感是指线圈自身的电感大小,通常用亨利(H)来表示。
四、电感的温度特性电感器的温度特性是指电感器在不同温度下的感值变化情况。
一般来说,电感器的感值随着温度的升高而降低,这是由于电感线圈的电阻随温度的升高而增加导致的。
因此,在设计电子电路时,需要考虑电感器在不同温度下的感值变化情况,以保证电路的稳定性和可靠性。
电感

电感电感量Inductance此电路元件的特性,能抑制流经元件之电流的改变。
电感之电感量会受磁芯之材质、磁芯之形状及尺寸、绕线的圈数及线圈的形状所影响。
电感器的电感量通常用微享(μH)来表示。
下列的表格可以用来将电感值的单位换算成微亨。
因此,1 henry (H) = 106μH1 millihenry (mH) = 103μH1 microhenry (μH) = 1 μH1 nanohenry (nH) = 10-3μH直流阻抗DCR (DC Resistance)电感线圈在非交流电下量得之电阻值。
在电感设计中,直流阻抗愈小愈好,其量测单位为欧姆,通常标注其最大值。
饱和电流Saturation Current在电感器中流过、引起电感量下降一特定量的直流偏置电流。
电感量下降的值是从直流电流为零时的电感量开始计算。
通常定义的电感值下降百分比有10% 及20%。
在储存能量的应用中,铁氧体磁芯的电感量下降规定为10% 及粉末磁芯的电感量下降规定为20%。
因此直流偏压电流而致电感值下降的因素与磁芯的磁性有关。
磁心和磁心周围的空间只能存储一定量的磁能。
超出最大的磁通量密度点以后,磁心的导磁率会降低。
因此,电感值会因而下降。
空心电感并不存在磁芯饱和的问题增量电流Incremental Current指流经电感的直流偏压电流,与没有直流偏压电流的电感量相比,这个电流会引起电感量下降5%。
这个电流强度说明电感值在持续增加的直流偏压下将急速的下降。
这个结果适用于铁氧体磁心,但不适用于粉状磁心。
粉状磁芯具有“软性”的饱和特性,意思是指在较高的直流偏压下,其电感量的下降较铁氧磁芯来的缓和。
同时、电感值下降的速率亦和铁芯的形状有关。
额定电流Rated Current允许能通过一电感之连续直流电流强度。
是指电感器处在额定最高环境温度的环境中、电感器温升最高时、可以连续流过的直流电流的大小。
额定电流与一电感藉由低的直流电阻以降低绕组的功耗的能力有关。
《电子技术综合实训》课程标准

《电子技术综合实训》课程标准1. 课程定位《电子技术综合实训》是电子信息技术专业的一门重要的综合技能实训课程, 开设该课程的目的是将前面所学过的电子电路分析与应用、单片机技术应用、印制板设计与制作、电子产品生产工艺和电子产品检验等相对独立的专业理论课程知识有序联系起来综合应用, 重点突出对学生综合实践能力的培养。
2. 课程目标2.1知识目标:(1)熟悉电子产品设计与制作的流程和方法;(2)掌握电子仪器、仪表的性能特点和整机综合测试的方法;(3)掌握电阻器、电容器、电感器、晶体管、集成电路等常用元件和器件的电性能、型号规格和识别方法;了解对元器件的型号命名、符号参数、测试条件、外形尺寸等技术指标;(4)熟悉电子产品设计与制作工艺要求和装配工艺流程;(5)掌握电子电路知识和分析、计算电路参数的方法;(6)熟悉EDA仿真软件的使用方法;(7)掌握单片机内部结构、内部存储器单元的分配、各特殊功能寄存器地址分布、指令系统和外部扩展的接口等知识。
2.2能力目标:2.2.1专业能力:(1)具有电子仪器、仪表的综合使用能力;(2)具有多种元件选购和综合检测能力;(3)具有不同封装元件的焊接能力;(4)具有电子电路的综合设计和仿真分析能力;(5)具有综合应用可编程技术和编写技术文件的能力;(6)具有根据电路特点综合绘制原理图和设计PCB的能力;(7)具有整机综合测试、参数分析和解决问题的能力;(8)具有综合管理电子产品制作工艺的能力。
2.2.2 社会能力:(1)具有一丝不苟的工作态度;(2)具有计划组织能力;(3)具有较强的责任心;(4)具有较强的安全、质量和成本意识;(5)具有较强的团队合作意识;(6)具有沟通与交流能力;(7)具有较强的创新精神;(8)具有较强的社会交往能力;(9)具有较强的爱岗敬业精神;(10)具有协调工作关系和人员关系的能力;(11)具有良好的职业道德。
2.2.3 方法能力:(1)具有采用各种先进手段解决问题的能力;(2)掌握仿真软件设计电路的过程和参数的测定;(3)掌握使用仪器或仪表测试功率放大电路指标的能力;(4)具有较强的自学和创新能力;(5)熟练掌握调试技术和装配工艺等;(6)掌握一般元件的焊接技术的能力;(7)掌握Protel等软件绘制原理图的能力和PCB图设计能力;(8)掌握特殊元件焊接工艺的能力;(9)具有分析问题和解决问题的能力;(10)掌握贴片元件焊接工艺的要求;(11)掌握电路升级带来的装配工艺和调试工艺的要求;(12)掌握单片机开发编程制作能力。
电压互感器 技术参数

电压互感器技术参数全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电压互感器作为电力系统中重要的电气设备,承担着电压测量和信号转换的重要任务。
其技术参数直接影响到电力系统的运行稳定性和安全性。
在设计和选择电压互感器时,必须充分了解各项技术参数的含义和作用,以确保其在电力系统中的正常运行。
电压互感器的主要技术参数包括额定电压、额定频率、变比误差、负载特性、绝缘特性等。
下面将逐一介绍这些技术参数的含义和影响。
首先是额定电压。
额定电压是指电压互感器在额定工作条件下所能承受的最大电压值。
通常情况下,电压互感器的额定电压应大于电力系统中的最大工作电压,以确保其正常运行并防止设备损坏。
额定电压是电压互感器的重要参数之一,直接影响到其在电力系统中的安全性和稳定性。
其次是额定频率。
额定频率是指电压互感器正常工作的频率范围,在现代电力系统中,电压频率通常为50Hz或60Hz。
电压互感器应能在额定频率范围内正常工作,否则会影响电力系统的稳定性和安全性。
再者是变比误差。
变比误差是指电压互感器实际输出电压与额定电压之比的偏差。
变比误差会直接影响到电压互感器输出的准确性,因此在选择电压互感器时,需要对其变比误差进行精确的评估和校准。
负载特性是指电压互感器在不同负载条件下输出电压的稳定性和准确性。
负载特性良好的电压互感器,在不同负载条件下都能输出稳定的电压信号,避免因负载变化而影响到电力系统的正常运行。
最后是绝缘特性。
电压互感器作为电力系统中的高压设备,需要具备良好的绝缘性能,以确保在高压条件下不会发生漏电和击穿现象,从而保证电力系统的安全运行。
在实际应用中,电压互感器的技术参数需要根据电力系统的实际需求进行选择和设计,以确保其在电力系统中的正常运行和稳定性。
在使用过程中还需要定期对电压互感器进行检测和校准,以确保其输出的电压信号准确可靠。
第二篇示例:电压互感器是一种用于电力系统中测量电压的重要设备,其技术参数对于电力系统的运行和安全具有非常重要的意义。
第10章电感设计

n 3.确定绕组匝数
n LImax 104 Bmax Ac
电力电子技术基础
第10章电感器的设计
4.确定导线尺寸
AW
KuWA n
(cm2 )
线径的选择应该满足以上不等式
作为选择的校对,绕组电阻的计算也是十分重要
的,即:
n(MLYT )
R
()
Aw
10.3 多绕组磁性器件设计
K g法还可扩展至多绕组磁性器件的设计,比如 变压器和耦合电感等 在以下场合适用本法:
n1
n2
nk
磁芯
窗口面积WA
每匝磁芯平均 长度( MLT)
导线电导率 ρ
填充因子 Kμ
磁芯结构
均方根 电流 I1
n1:n2
均方根 电流 I2
……
均方根 电流 Ik
:nk
多绕组变压器模型
问题:如何在绕组之间进 行窗口面积WA 的分配?
绕组嵌放关系
{ 绕组1分配 α1WA
{ 绕组2分配 α2WA
总窗口 面积WA
有磁路方程可得:
ni BAc Rg
令 I Imax , B Bmax,则有:
nI max
Bmax Ac Rg
Bmax
lg
0
这是第一个设计约束条件。此时,绕组匝数 n,磁芯
截面积 Ac 和气隙长度 lg 均未知。
限制条件2:电感值
由于电感值是给定的,可以将电感值表示为:
L n2 0 Acn2
B2 max
•
R
•
Ku
K g是一个铁芯几何常数,描述了磁芯的有效电气尺寸,在以下的指定
物理量中应用:
铜损;
最大电流
电感器的技术指标是如何影响磁芯的尺寸的:
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一种小型平面变压器/电感器的设计详细介绍
1.引言
随着电子信息技术的飞跃发展,各种电子设备已步入SMT(Surface mounting technology)时代,电子设备越来越要求轻、薄、小型化。
传统的功率型电子变压器、电感器虽然在电子管、分立式晶体管时代起过重要作用,而在今天模块化电子设备中,因体积过大而无法应用,如何研制出小型平面电子变压器、电感器是目前设计人员关注的热点。
本文阐述了采用多层印制板制造技术、数控机床加工技术、表面涂覆技术和利用高频低损耗铁氧体磁芯设计和制造了230kHz、达120W的小型平面变压器和20A、10μH的大电流滤波电感器。
2.电路形式和变压器、电感器的技术指标
图1为有源箝位/复位单端正激变换器的主电路。
该电路具有零电压转换功能,有利于提高效率和降低EMI/RFI。
新晨阳电感器
该电路由VQ2、VD2和Ccl组成箝位电路,为漏感L1及励磁电感Lm的储能转移提供一个低阻工作通路,VQ2导通后Ccl继续被充电,箝位电路电流以谐振方式减小。
因整流管VD1截止,L1与Lm呈串联连结,谐振频率由L1、 Lm及Ccl决定,故对变压器初级有一定的电感量要求。
另外,该电路VQ1截止后,变压器绕组电压极性反转,Ca被充电,充电过程中,磁化电流逐渐减小,通过适当选取参数,达到在磁化电流过零点前开通VQ2,为磁化电流改变方向提供了可能,磁化电流反向后,箝位电压Ucl反向加到变压器初级绕组,驱动变压器B-H工作区域延伸到第二象限和第三象限。
同时,Ccl电容储能泄放转移至L1及Lm储存。
VQ1导通后B-H工作点从第三象限开始,正常工作区域基本与B-H轴原点对称,在该对称区域表现为:B-H单向变化数值与传统单端正激变换器是一致的。
为维持输出正常调节,施加相同伏-秒积数到变压器,产生的铁芯损耗相对于单端正激变换器是一致的。
实际工作时,应选取最大工作磁通密度(Bm),变压器可工作于- Bm~+Bm,由此△B=2Bm,如图2。
新晨阳电感器工作曲线图。
电路中T1为我们需要设计的变压器,工作频率f=230KHz,输入电压Vin=230V,初级电感量Lm=117μH±10%,最大工作比0.45,输出电压Vo=5V,输出电流Io=20A,Lo为滤波电感,Lo=10μH,工作环境温度为-45℃~50℃,温升≤50℃,试验电压2KV,变压器、电感器高度≤12mm,长、宽均在40mm左右。
3.平面变压器、电感器磁芯及结构形式
3.1 磁芯
现阶段用于功率型开关变压器的磁性材料有:坡莫合金、非晶态合金、超微晶合金、铁氧体等多种材料。
选择铁氧体材料制作磁芯,出于对有效空间的充分利用,又必须选择芯柱较粗、窗宽较阔的磁芯,这样才有利于减少匝数和降低电流密度。
鉴于整体高度的限制,还需进行必要的加工。
3.2 绕组
传统的绕组将线圈绕在骨架上,并且导线都是圆形截面,加之工作于高频,导线流过高频交变电流时,其还受集肤效应穿透深度△的限制,计算公式为
式中△为穿透深度(mm),ω为角频率,ω=2πf(rad)。
μ为导线磁导率(H/m),γ为导线导电率(S/m)。
铜的相对磁导率等于1,即为真空磁导率,则
将此代入上式可简化为
式中 f=230KHz 则可用导线直径2△=0.275mm。
故一般在大电流情况下变压器绕组都采用多股线绕制,这都会使磁芯窗孔利用率大大降低。
我们决定小电流的初级绕组和辅助绕组分别用多层印制板和双面板制造,高达20A的次级绕组和滤波电感绕组采用具有矩形截面的折叠铜带制造,以使窗孔得到最有效地利用。
4. 变压器设计
4.1 由功率传递能力确定磁芯尺寸
变压器的功率传递能力取决于磁芯柱的面积与窗孔面积之乘积Ap值
新晨阳电感器
式中
Up1为变压器输入电压的最小幅值230V,△B为增量磁感应强度0.2T,α为最大工作比0.45,Sc为磁芯截面积1.74mm2。
将以上数据代入计算得
W1=12.93匝。
(2) 次级匝数计算
式中:Up2为次级绕组电压幅值,
,Uo为输出电压5V。
△U2为整流管压降及线路压降,取1.7V则, Up2=14.889V,
W2=0.837匝。
将匝数调整为整数后
W1=15匝
W2=1匝
4.3 绕组电流
忽略激磁电流等,初、次级电流有效值按单向脉冲方波计算,
4.4 各绕组形式及温升
鉴于初级绕组电流有效值为0.895A,我们利用8层印制板制作,每层为7.5匝,上下各4层并联,然后各7.5匝串联形成15匝初次绕组,如图4。
初次绕组满负荷工作时损耗为1.07W。
次绕组电流有效值为13.42A,考虑到受集肤效应穿透率的限制,我们采用2片厚度为0.3mm铜带,经数控机床加工成如图5的形状。
次级绕组满负荷工作时损耗为
0.709W。
辅助绕组和反馈绕组各1匝用双面板制造,形状如图6。
由于电流很小,损耗忽略不计。
根据资料,由工作频率、Bm值及工作温度计算出铁损为1.296W。
变压器装配后外形如图7,其散热面积s=42.88cm2 。
单位面积耗散功率
q=0.0524W/cm2 。
根据图8可查得其温升为42℃。
实测满负荷工作时的温升为34℃。
5.滤波电感设计
在滤波电感的设计中,我们采用PQ32型磁芯,磨制成我图9所示的形状和尺寸。
5.1确定滤波电感匝数W
式中 L为技术指标要求的电感量。
大气隙情况下的漏感占20%。
磁芯电感只需为0.8L。
Lg为气隙长度,考虑到电感要求良好的线性,故lg取1.8mm。
Ag为气隙处等效截面,Ag取1.2倍的磁芯截面,Ag=1.267mm2。
将以上数据代入,得
W=9.52 匝,取整为10匝。
5.2 确定绕组形式及温升计算
考虑到该电感电流达20A,仅纹波频率为230KHz,主要成分仍为直流电流,故采用厚度0.45mm,宽4.5mm的铜带做绕组。
经数控机床加工,折叠后的形状如图10,展开如图11。
经计算其绕组截面S=2.025mm2,绕组长度l=0.612m,绕组损耗Pm=2.7992W。
由于工作时△B极低,铁损忽略不计。
滤波电感装配后外形如图12。
根据外形尺寸计算散热面积S=27.04cm2,单位面积耗散功率q=0.10352W/cm2。
根据图8可查得其温升为65℃。
实测满负荷工作时的温升为48℃。
6.对变压器(滤波电感)装配在带有散热器的铝基板上温升可大大降低的分析
传统变压器因安装支架与底板接触面积不足整体面积的1%,且又未采取任何措施,故都没有将底板纳入帮助散热的范围。
而平面变压器与底板良好接触面积可达25%左右,这就大大改善了散热条件。
导热是指研究直接接触的物体各部分能量转移的方式和效果。
我们要讨论变压器装配在带有散热器的铝基板上所收到的效果。
这就必须知道以下条件:
变压器理论温升为42℃。
变压器满负荷工作数小时后,其与铝基板接触的底面实际温升为29℃。
与冷板接触的散热器表面温升为27℃。
按1仟瓦·小时(kw·h)=859.8仟卡(kcal)换算,变压器的总损耗2.051瓦·小时=1.763仟卡。
根据多层平壁稳定工况下导热工程计算所导出的热量Q:
式中:t1-t5为多层面壁温度差2℃。
Rr1...Rr4为多层平壁的总热阻(℃·h/ kcal)。
δ为各层平壁的厚度(m)。
导热胶0.0001,铜箔0.00015,介质0.00015,铝基板0.002。
λ为各层平壁的导热系数(kcal/(m·h·℃)。
导热胶0.194,铜箔330,介质
0.26,铝基板204。
A为变压器底面与平壁接触的面积0.00104m2。
将以上数据代入,得
Q=0.3873(kcal)
即带有散热器的铝基板转移了变压器总损耗2.051W的21.96%,因而其实际温升降低20%左右也就在情理之中了。
以同样的方式可计算出带有散热器的铝基板对滤波电感的效果,这里就不再重复叙述了。
7.结束语
以上设计的变压器和滤波电感,已通过电性能测试、高低温循环试验、高低温储存试验,性能均符合要求。
通过该方案设计的变压器、滤波电感可得出以下结论:
以数控机床加工的折叠铜带,既满足高频受集肤效应穿透率的限制,又具有矩形截面,加之铜带表面以漆做绝缘,大大提高了窗孔利用率。
折叠铜带绕组、多层印制板和双面板绕组与手工绕线方式相比,分布参数一致性好,便于电路调试。
用于工作频率高达200KHz以上的开关变压器、滤波电感,可设计成小型平面化,其高度可降低到集成电路和电容器等元件的同一量级,同样可组装到带有散热器的铝基板上。
借助于散热器,在同等耗散功率的条件下,可降低温升20%以上。
若大批量生产,根据需要重新设计磁芯,使其底面积加大,窗口更合理,变压器和滤波电感的温升将进一步降低以及尺寸进一步减小。