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关于LCL滤波器电感设计

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啊哈哈哈嘿
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高级工程师
  • 2019-6-15 14:28:46
10问答币
想请教一下关于LCL滤波电感的设计有哪些指标要考虑和计算,应该用怎样的步骤设计?不是计算LCL的参数,是设计电感。请各位大神不吝赐教

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不需要成套,大约这一个公式就可以了: L=Bs*Ae*N/Imax
nc965
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  • 2019-6-15 14:55:18
 
知道了峰值电流和感量,按此表格设计:磁环电感精确计算电子表格
啊哈哈哈嘿
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LV6
高级工程师
  • 2019-6-15 22:42:56
 
首先谢谢您的解答,但我还有点疑问想请教一下,首先是我做的是一个整流器的LCL电感,那么我在设计电感时是不是应该按照交流电感来设计?其次是我本身做的电感是不用磁环作为磁芯的,是想采用UI或者EI磁芯来实现一个磁集成的电感,所以不太会设计,您看有什么见解嘛?
nc965
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  • 2019-6-15 22:49:50
 
是的,交流电流的幅值就是最大值,再知道感量就可以设计电感了,一般都用磁环做电感,铁氧体做的话没啥优势,还要做气隙。
啊哈哈哈嘿
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LV6
高级工程师
  • 2019-6-15 22:57:27
 
我知道一般来说都是用磁环来做方便,但是磁环无法构造多磁路,所以我需要采用特殊磁芯来构造多磁路以实现磁集成。
啊哈哈哈嘿
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高级工程师
  • 2019-6-15 22:58:21
 
所以不知道您有没有利用像EI磁芯这种异形磁芯做电感的经验或者方法可以告知一下?
nc965
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  • 2019-6-16 06:16:39
 
铁氧体磁芯不叫异形磁芯,大量运用拓扑电感,用于滤波电感设计方法也很简单,你可站内搜索一下。
不过磁集成的设计就比较复杂了,基本无法计算,唯一途径是仿真。刚好此贴有个案例正在讨论,你可以去问问:共模电感能够“隐含”多少差模电感?
啊哈哈哈嘿
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高级工程师
  • 2019-6-16 10:00:09
 
那如果选用铁氧体或者磁粉芯的话,有没有什么成套的设计、计算公式?
nc965
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  • 2019-6-16 10:56:34
 
不需要成套,大约这一个公式就可以了:
L=Bs*Ae*N/Imax
啊哈哈哈嘿
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  • 2019-6-16 11:59:07
 
关键是电感量一般来说是已经计算好的,那么用这个公式来计算匝数嘛?还有就是气隙的计算以及在计算时电流密度的选取我看一般都选在250~300A/cm2。这个有问题嘛?
nc965
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  • 2019-6-16 14:37:52
 
没有问题,这个公式总共5个因子,知道其中任意4个就可以计算第五个未知的,其中已经包括了计算气隙。
啊哈哈哈嘿
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LV6
高级工程师
  • 2019-6-16 16:08:49
 
可是我利用这个公式算出绕组匝数来应该怎么计算气隙呢?
nc965
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  • 2019-6-16 19:19:54
 
不用计算气隙,由感量控制气隙,自己磨到这个感量,气隙就唯一得到了。
greendot
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  • 2019-6-17 11:07:57
 
既然磁势大部分在气隙处,那么可以用电感公式,大概算出气隙长度 lg: L ≈ μo*Ae*N2/lg 。
nc965
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  • 2019-6-17 11:23:28
 
问题在于你按气隙作为加工参数,电感量就可能偏离设计值了,二者只能采信其一。
greendot
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  • 2019-6-17 11:37:07
 
不是废话吗,当然以实物为准,知道大概的lg没坏处吧,算出的 lg 太大或太小,就知道磁芯不合适了。
nc965
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  • 2019-6-17 16:03:52
 
权当参考了
greendot
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  • 2019-6-17 16:22:11
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不只是参考,可以看作是衡量磁芯是否合适的其中一个参数,看来李版一向是不算这个的,小磁芯磨到3mm才知道选错了,工程人员不应该是这样的。
nc965
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  • 2019-6-17 16:41:43
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拜托,人家是滤波电感,3mm气隙很正常,还有更大的,比如工字。
啊哈哈哈嘿
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  • 2019-6-17 16:47:12
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我是要做滤波电感,用书上的公式算下来气隙比磁芯的整个尺寸都大了,我也有点蒙了。
啊哈哈哈嘿
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  • 2019-6-17 16:50:10
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先简单说一下吧,我是做一个三相Vienna整流器的LCL电感,然后每相的网侧电感和整流侧电感通过UI磁芯集成起来,两个电感共用中间的I型磁条。我也是首次接触这种非环形电感的设计,所以懂得可能不太多。
nc965
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  • 2019-6-17 16:54:12
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先分清拓扑电感,差模电感和共模电感才能干好这活(不过建议你这三种电感都用磁环做)。
greendot
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  • 2019-6-17 17:45:11
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拜托,就是滤波电感,看不见有个小字?
啊哈哈哈嘿
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  • 2019-6-17 16:45:45
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首先谢谢两位工程师大佬的不吝赐教。我从《变压器与电感器设计手册第四版》上看到的这个设计步骤是在知道一些基本条件后先计算面积积,然后根据面积积来选取相应的磁芯,可是按照上面的公式算出来的面积积比较大,我也不能确定是自己选取的参数有问题还是公式算出来就是这样的。我也看到网上的帖子上有人说那个算出来可能不对,所以采用经验法选取了磁芯。最后想问问二位,你们在进行一款电感的设计时,都是按照什么步骤进行的?需要计算哪些数据?谢谢。
nc965
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  • 2019-6-17 16:52:20
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按9楼的公式和你自己的参数(电流密度=250~300A/cm2),不是已经可以计算出来了吗?
啊哈哈哈嘿
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高级工程师
  • 2019-6-17 17:03:27
  • 倒数3
 
您这边公式中的Ae是代表的磁芯面积对吧?这边的电感单位用H还是uH来计算?如果都知道了这些我可以计算出来,但是我如果没有选好磁芯的话Ae不就不清楚了嘛,所以才问这么多。我有点笨。。。
nc965
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  • 2019-6-17 17:23:02
  • 倒数2
 
量纲是标准的。如果,Ae的单位是平方毫米(微平方米),Imax的单位是安培,则,L的单位是uH
磁芯随便选一个试算,以最终其窗口容得下你的绕组为准(窗口系数大约1/3为宜),提示:电流密度的电流是指有效电流,不是Imax
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