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                POCO 磁芯选型软件帮助

                日期:2016-10-10 来源:铂科新材料


                软件适用范围:PFC电感、储能滤波电感、电抗器制作选型

                一、概述
                     一直以来,磁性材料的计算和理论相当复杂№№,而磁性材料电子元件在电路中却占有相当的比重。磁性材料的熟悉程度很大程度上会影响整个的电路的设计。所以工程师在设计电路用←到磁性元器件时候不得不格外花时间来研究磁性材料的特性,解决磁芯选型的问题。为了让电子开发工程◇师从繁琐的材料特性◢研究中解放出来,把更多的精力投入到↑功能性开发上,我们特地开发了这款软件。
                磁性材料种类繁多,这里应用到的磁材只是一小部分,主要介绍金属磁粉芯的元器件选型上。
                如果您对磁粉芯的卐性能不够熟悉,本软件将让您轻松解决选型问√题。
                本帮助文档主要针对滤波电感、储能电感、PFC电感、电抗器选型。

                二、磁芯※元件编号说明
                NPF     106       060
                材质   磁芯外径   磁导率

                *零件系列编号

                磁芯元件◥的料号由三部分组成,材质、外径尺寸(英制)、导磁率。
                (1)磁芯系列说明
                NPH系列  = 超低损耗的铁硅
                NPF系列  = 铁硅
                NPS系列  = 铁硅铝
                PPI系列  = 性价比高的铁硅
                (2)磁芯外径
                磁芯外径尺寸,按英寸制(1英寸=25.4毫米),磁芯的外径尺寸可以⊙是0.14英寸到3.063英寸, 如果没有您⊙需要的尺寸,请联系我们。
                (3)导磁率
                导磁率有的地方又叫磁导率,各种磁芯系列对应导磁率①见上表。

                举例说明:
                     NPF106060即外径是1.06英寸,导磁率为60的铁硅磁芯;NPS184090即外径是1.84英寸,导磁率为90的铁硅铝磁芯。

                三、软件功能
                     目前软件版本支持两大ㄨ功能,一是电感计算;二是电路拓扑电¤感量计算。

                1、电感计算
                (1)根据电流、频率、绕线圈数确定电感量大小
                     点击“电感计算工▓具”菜单,“电感综合计算(L)”,如图(一)所示,

                 
                     当点击“环形◥磁芯感量计算”后,将打开“环形磁芯电感计算→→”对话框,如图(二)所示。

                     在这个窗口界面中,磁芯料号文本○框里可以输入您搜索的部分磁芯料↘号,例如您⊙输入NPF,在列表中就只会列出NPF系列的磁芯,如果您输入090,列表中将〓列出包含090字样的所有料号。
                根据您搜索的「料号,或直接拖动下拉列表,选择您需要计算的磁芯,在窗口右边会显示选择的¤磁芯的涂层后的◢外径、内径、高度、电感系数、有@ 效磁路长度信息。
                输入实际的电流(电流可分为“平均电流”、“峰值电流”、“纹波电流”)、频率、线径(默认为1,可下拉选择其他)、铜线根数、绕线圈数、磁芯个数,然后点击“计算”按钮,在右边的计算结果中将显■示出在当前电流下达到的电感量。如果ζ您输入的电流为0,则计算出来的是静态电感量(用电桥测量出的感值都是静态感量)。

                技巧:电感量计算工ㄨ具也可以用来辅助选型使用,当♂选择了某款磁芯的时候,可以在这里计算当减少或︻增加适当圈数时候的感量。对于磁芯的个数,您也可以自行输入磁芯的个数,计算多个磁芯叠用的时☆候达到的电感量。

                 (2)根据电流、电感量直接〇选择可以使用的磁芯
                     点击“电感计算工』具”菜单,“磁芯简单选型(C)”,如图(三)所示,

                     当点击“磁芯简单选型”后,将打开“环形磁芯电感计算”对话框,如图(四)所示,

                     在这个对话框中,第一个需要输入↙的内容是:电流(电流可分为“平均电流”、“峰值电流”)。注意,这里的单位是安培(A),输入的是实际的电流;
                第二个需要∑输入的是您实际需要的“电感量”,电感量可分为▲“当前电」流下的感量”、“初始感量”,单位是微亨(μH);
                第三个磁芯的个数默认◥为1,可不修改或者选择多『个磁芯叠用。
                     然后点击下面“选型”按钮,在计算结果的◥列表中㊣ ,就会列出能达到您的要求的磁芯料号。确定之后,可点击“申请样品”按钮,即可。
                在此选型计算中,线径的选择是按8安培每平方毫●米(A/mm2)的电流密度♀来确定的,
                     绕线是按窗口面积的55%来估算的。在预计是否能绕下的情况下,请根据您实际需要的线径来估算,绕线∮圈数不变。
                     选型中都会有不止一个磁芯料号能达到性能〓要求,计算结果中会列出很多个能达到您要求的磁芯,甚至列表中有很多个可供选择,一般选型遵☉循以下原则:
                     ①选择便宜材质磁∮芯(NPS价格 < PPF价格 <NPF价格 < PPM价格)
                      ②选择小尺寸的磁芯
                     ③确定磁芯能否绕下计算出来的圈数的铜线
                     ④没有磁芯到达预期性能,选用多个磁芯

                     技巧:磁芯的个数默认为1,当您不知∴道需要多少个磁芯的时候,先按1个磁芯来选◢择,在选择磁芯过程中,如果可供选择的磁芯没有,或能供选择的磁芯尺寸太大,您这时候就得考虑多个磁芯叠▓用了,逐步增加磁芯的个数,直到选出适合的磁芯为止。磁芯的个数列表中可供选择的只有1-6个,当需要更多个数磁芯的时候,可以自己输』入磁芯的个数,直到找到合适的磁芯※为止。 

                 2、电路ω 拓扑电感量计算(T)

                 

                     根据典型PFC电路图,可由功率、电压、频率计算PFC电路参数,点击“电路拓扑电感↘量计算菜单,“PFC电感量计算(P,如图(六)所示,

                     在图(六)此々对话框中,需要输入PFC电路参数,功率、正弦∏输入电压、输出电压、开关频率、转换频率默认为0.98、纹波率为0.2,均ㄨ可根据需要¤改变,然后点击“计算”按钮,即可得出PFC电路参数结果。

                     (2)根据典型BOOST电路图,亦可↑由功率、电压、频率计算BOOST电路参数,点击“电路拓扑电感量∑计算”菜单,“BOOST电○感感量计算(B)”,如图(七)所示,

                     在图(七)此对话框中,需要输入BOOST电路参数,功率、输入电压、输出电压、开关频率、纹波率为0.2,可根卐据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出BOOST电路参数结果。

                     (3)根据典型BUCK电路图,亦可由电流、电压、频率计算BUCK电路参数,点击“电路拓扑电感量▽计算”菜单,“BUCK电感感量计算(U)”,如图(八)所示,

                     在图(八)此对话框中,需要输入BUCK电路参数,输出电流、输入电压、输出电压、开关频率、纹波率为0.2,可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出BUCK电路参数结果。

                     (4)根据典型BUCK-BOOST电路图,亦可由△功率、电压、频率计算BUCK-BOOST电路参数,点击“电路拓扑电感量计算”菜单,“BUCK-BOOST电感感量计算(K)”,如图(九)所示,

                     在图(九)此对话框中,需要输入BUCK-BOOST电路参数,功率、输入电压、输出电压、开关频率、纹波率为0.2,可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出BUCK-BOOST电路参数结果。

                     (5)根据典型︾逆变LC电路图,亦可↑由功率、电压、频率计算逆变LC电路参数,点击“电路拓扑电感量计算”菜单,“逆变LC电感感量计算(N)”,如图(十)所示,

                     在图(十)此对话框中,需要输入逆变LC电路参数,功率、输入电压、输出电压、开关频率、纹波率为0.2,可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出逆变LC电路参数结果。

                     (6)根据典型全桥电路图,亦可由▆输出电压、频率、额定电流、计算全桥电路参数☆,点击“电路拓扑电感量计算”菜单,“全桥电感感量计算(H)”,如图(十一)所示,

                     在图(十一)此对话框中,需要输入全桥电◥路参数,输出电压、开关频率、输出额定【电流、占空比D、纹波率为0.2,均可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出全桥电路参数结果。

                     (7)根据典型正激电路TOP电路图,亦可由电压、频率、电流、占空比计算正激电路TOP电路参数,点击“电路拓扑电感量计算”菜单,“正激电感感量计算(J)”,如图(十二)所示,

                     在图(十二)此对话框中,需要输入正激电路参数,输出电压、开关频率、输出√额定电流Lout、占空比D0.4、纹波率为0.2,可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出正激电路→参数结果。

                     (8)根据典型推挽电路图,亦可由电压、频率、电流、占空比计算推挽电路参数,点击“电路拓扑电感量计算”菜单,“推挽电感感量计算★(W)”,如图(十三)所示,

                     在图(十三)此对话框中,需要输入推挽电路参数,输出电压、开关频率、输出额定电流Lout、占空比D0.4、纹波率为0.2,可根据需要改变,然后点击“计算”按钮,即可得出推挽电路参数ξ结果。

                 

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