磁芯電感器設計注意事項

磁芯電感器設計注意事項
      磁芯電感器的頻率特性主要由三個(gè)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(gè)影響因素是分布電容和電感的自諧振效應。

      自諧振頻率對磁芯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(xiàn)方法所決定的。盡量減少分布電容是繞線(xiàn)設計中非常重要的考慮目標。對于環(huán)型磁粉芯的繞線(xiàn)，它的有效電容是與電感并聯(lián)的，這個(gè)分布電容是線(xiàn)與線(xiàn)之間，層與層之間和繞線(xiàn)本身與磁粉芯之間的電容之和。

      好的繞線(xiàn)設計技術(shù)就是要盡量縮小圈數之間的電壓，力求盡量減少分布電容，比如將繞線(xiàn)劃分成幾組，或者使用繞線(xiàn)排更可以有效較少電容量。在繞線(xiàn)和內部分段連接技術(shù)中，應盡量避免使輸入端與輸出端靠的太近，因為在著(zhù)兩個(gè)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(shí)，濕度指標和灌封與封裝材料的絕緣常數也會(huì )提高分布電容值。

      對于精密繞線(xiàn)磁芯，要求時(shí)間穩定性高和溫度重復性好。所以在其溫度周期內，必須讓繞線(xiàn)應力得到釋放。在磁粉芯是繞制完的線(xiàn)圈必須要做盡量多的從室到125℃的溫度循環(huán)，這個(gè)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，必須要對磁芯電感器進(jìn)行電感量的最后調整。

      繞線(xiàn)后磁芯必須保持干燥，盡快浸封，灌封或密封起來(lái)，應仔細選擇灌封化合物材料，以避免有些材料隨時(shí)間和溫度收縮，而影響穩定性。在繞線(xiàn)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(huì )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(kāi)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(wèn)題，當頻率高于100KHz時(shí)，尤其顯著(zhù)，在很多的例子里，氣隙損耗都會(huì )超過(guò)磁芯損耗，由于磁粉芯的氣隙是均勻分布的，所以這類(lèi)局部化氣隙損耗基本上是不存在的。

      如果選用任何不適當的磁芯材料或小于指定尺寸的磁芯，磁芯會(huì )因為進(jìn)行過(guò)高頻率的磁芯損耗而產(chǎn)生溫升，從而更可能導致熱衰敗。

      在選擇適合的磁粉芯材料前，比尋確定磁芯電感器擺動(dòng)的重要性，選取原則是保證磁粉芯不被磁飽和為前提。

      判斷磁粉芯溫度的"過(guò)熱點(diǎn)"的最佳方法是在磁芯打一個(gè)小的盲孔，并插入溫差電偶絲，要求電偶絲與磁芯緊密接觸才能得到精確結果，必須嚴密注意通風(fēng)死角的溫度情況，因為這些死角處的溫度比冷風(fēng)通道處的溫度要高。建議單元組件在最?lèi)毫訔l件下運行4-8小時(shí)，或運行導磁芯電感器達到熱平衡為止。這樣才能獲得真正的磁粉芯的最高溫度。要注意磁粉芯有不同的導熱系數，會(huì )形成溫度分級情況。

      磁粉芯的原料磁粉有磁力格化現象，即是說(shuō)當磁粉被磁化時(shí)，它們尺寸會(huì )發(fā)生輕微的變化，此情況在可聽(tīng)頻率>20KHz以上應用中無(wú)關(guān)緊要，但在某些50Hz的用途中，磁芯會(huì )有蜂鳴噪音出現，這種情況在E形磁芯比在環(huán)形磁芯更明顯，也會(huì )隨著(zhù)交流磁通密度的變化而改變。