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1、滤波电感的面积积设计公式推导步骤 1 滤波电感的面积积设计公式推导步骤 张兴柱 博士 第一步：绘制滤波电感的电压、电流和磁密波形； n匝 )(tiL )(tVL )(t )(tB )(tvL + V sdT sT V CCM下的波形 )(tB rB mB )(tiL oI peakLI (a) 电感 L (b) 主要波形 第二步：计算铁芯的最大截面积cA； 因为： RtRRttnigcL)()()(=+= （1） 其中：cR，gR分别为铁芯和气隙的磁阻。 所以：)()( 2 tnti R n L= （2） 或： )()()(tBnAtntLicL= （3） 故有： 28 )( )(10cm n
2、B iL A m peakL c = （4） 其中， )(peakLi：为滤波电感的电流峰值，单位( 安) ； mB：为滤波电感允许的最大激磁磁密，单位（高斯）： L：为滤波电感的电感量，单位（亨利） ，且有： R n L 2 = 第三步：计算铁芯的窗口面积aW； 从滤波电感的电流波形可推导出它的有效值，再按下面公式计算铁芯的窗口面积： 22 max )( )(10 1 cm J In K W rmsL a = （5） 其中，K：为窗口系数（有铁芯形状和绝缘要求决定） ； J：为电感导线的电流密度, 单位（ 2 /mmA）； max )(rmsL I：为电感的最大有效值电流，单位( 安) 滤波
3、电感的面积积设计公式推导步骤 2 第四步：将aW与cA相乘，获得滤波电感的面积积设计公式，并用变换器的输出功率、 输入电压范围等来表示，其面积积公式可表示成下面的一般形式； 4 6 max )( 10 cm KJfB PKK AW sm oT ca = 其中，TK：为与拓扑相关的系数，可称为拓扑系数； K：与电感设计时，所取的电流纹波大小有关， 21+ =K max )( (max) aveL L I I =，为电感电流的最大纹波与电感电流的最大平均值之比。 maxoP：为变换器的最大输出功率（W） ； mB：为滤波电感允许的磁密幅度（Gass） ； J：为滤波电感导线的电流密度（ 2 /mmA）； sf：为变换器的开关频率 (Hz)； K：为电感铁芯的窗口系数； ：为变换器的满载效率。
