《滤波扼流圈设计方法.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《滤波扼流圈设计方法.doc（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、滤波扼流圈设计方法4推荐在电子设备中，将交流电经整流后得到脉动直流电，为了获得平滑的直流电流，必须 采用电容滤波或电感滤波，以减少整流后的纹波电压，虽然许多小功率的整流电路，只需在整流后并联上一只大容量的电解电容器，即可满足要求。但对直流负载功 率达几百瓦的整流电路，单靠电容器滤波是不够的，因为加大电容器的容量，它的体积也要增大，另外，当负载电流变化时，直流电压的波动也会增大，输出特性变 差。如果在整流后采用一个滤波扼流圈，与电容器配合接成形滤波电路，或者接成倒L形滤波电路，那么，滤波效果要好得多了，见图1所示。如 何确定滤波扼流圈的电感量 L？在图1中，先计算负载电阻的 阻值:()那 么，滤
2、波扼流圈的电感量L可以根据负载电阻的 大小，按下式计算电感量L:(亨)当 电源频率f=50Hz时，则(亨)例 如: 经整流、滤波后的负载电压为24V，直流电流I为5A。此时负载电阻=4.8。 那么要求滤波扼流圈的电感量L:即电感量为5毫亨，直流电流为5A。由于在滤波扼流圈中通过的是脉动直流电流，其中主要的是直流成分，也有少量的交流 成分，即在交直流同时磁化下工作的。因此在铁芯中产生很强的直流磁通，甚至使铁芯中的磁通达到饱和状态。制造这样的扼流圈，在铁芯的磁路中都留有一定的空 气隙lg以防止直流磁通的饱和。滤波扼流圈的铁芯体积V、线圈匝数N和空气隙lg，是由三个有相互关系的电气参数，即:电感量L
3、、直流磁化电流I和线圈两 端的交流的电压U而决定的。滤波扼流圈的匝数、和通过的直流电流，因而在铁芯中产生直流磁通，同时在直流电流中还含有纹波电压，因此在 铁芯中也含有一部分交变的磁通，它叠加在直流磁通上，见图2所示。滤 波扼流圈的磁路是由铁芯的磁路长度和 空气隙lg两部分组成。虽然磁路长度极 大于空气隙lg，但这两部分是不能直接相加的。因为这两部分的导磁率是不同的，在空气隙中的导磁率是1，而在铁芯中的导磁率视铁芯的饱和程度而定。磁路 中有空气隙的，其有效导磁率e一般在100 1000。在铁芯中的导磁率与空气隙中的导磁率两者比值极大，而空气隙对磁通的阻力很 大。所以某个滤波扼流圈，当通过的直流磁
4、化电流变动时，而电感量的变化很小，那么这种扼流圈称为线性扼流圈。假如磁路中的空气隙lg很 小,当直流磁化电流变动时，使电感量也引起变动，如通过的直流电流变小时，电感量L增大，当通过直流电流增大时，电感量L减小，（如音频乙类功率放大电 路）。这种扼流圈则称为非线性扼流圈，又叫做摇摆扼流圈。滤波扼流圈铁芯体积V的大小，与 的 乘积成正比例，所以设计时，先要按表一选定某一型号的铁芯，并求出的 比值，再从图3的曲线上求得的 对应值，此时即可计算绕组匝数N:(匝)导 线直径d也根据表一提供的电流密度J进行计算:(mm)现 举例设计一个10mH、5Ad.c.的滤波扼流圈，用于50Hz整流电路上，电压降不大
5、于1.5V。计算步序:1.计算 =0.01x=0.25在 图3的中部区间内。2.按表1选择铁芯，并计算选 择EI2628，铁芯体积V=108代 入下式:然 后在图3的纵座标上，找到23， 并找到对应的H值为40。3. 计算线圈匝数因为H=40所 以N=125 圈4.计算导线直径d=1.35 mm按线规表选择 QE-1.32 漆包线。5.表一中所列的铁芯系列，是变压器厂常用的规格，一般都配有塑料骨架， 本例中QE-1.32漆包线绕125圈，正好能绕在EI-2628的骨架上，线圈厚度为10mm。6.平均匝长lolo=2(29+31)+10=151 mm7.导线总长LL=Nlo=1250.151=1
6、8.9m8.直流电阻R209.电压降UrUr=I=50.242=1.21V此 电压降Ur接近并小于预定值1.5V，比较合适。如果计算Ur值大于预定值。则应重选大一号的铁芯。减少圈数，增大导线直径。如果客户对Ur未提出要求。 也应以表一提供的电流密度J计算导线直径，若设计时J取得偏高，则导线偏细，线包温升就会偏高。10.空气隙lg在图3 的曲线上，本例计算正好在两个点0.0040.005之间，可取0.0045=lg， 由于EI型铁芯磁路中要遇到两个空气隙，所以计算空气隙时应除以2lg=0.35mm即 在装配铁芯时，在EI型铁芯之间垫以0.35mm厚的绝缘纸板，由于铁芯材质不同，导磁率也有高低，在测试时，可调整空气隙的大小，以达到需要的电感量。现 将EI1624铁芯滤波扼流圈参数列于表二、EI2628铁芯滤波扼流圈参数列于表三中，供设计时参考。
