笔记 -- 逆变电感设计3

2021-9-17 12:56:52
2021-9-22 09:32:28
1、$LLC$谐振频率

$Z=Z_{pre}{Z}_{LLC}=Z_{pre}j\omega L_r+j\omega L_m+\frac{1}{j\omega C_r}=Z_{pre}+j(\omega (L_r+L_m)-\frac{1}{\omega C_r})$
　　$\Rightarrow Z_{min}\to Z_{LLC}=0$
　　$\Rightarrow \omega =\frac{1}{\sqrt{(L_r+L_m+C_r)}}$
2021-9-23 07:59:48
　1、磁芯材料
　　$\bullet$磁滞回曲线
　　$†$磁畴：磁性材料内部存在的包含大量原子的元区域，且元区域内部的磁矩相同。在未加外磁场时，磁材料中所有元区域的磁矩为零（不同磁畴之间的交界面为磁畴壁）
　　$†$磁化：磁材料在外磁场作用下，磁畴磁矩整体规则分布而对外显示磁性（磁矩合方向与外磁场方向一致）
　　$†$起始磁化曲线（磁芯磁感应强度随外磁场强度变化曲线）
　　　$\diamond$开始磁化时，外磁场较弱，磁感应强度缓慢增加
　　　$\diamond$随外磁场增强，大量磁畴转向且趋于外磁场方向，磁感应强度整体趋于直线增加
　　　$\diamond$外磁场强度继续增加，磁材料内部可转向磁畴逐渐减少，磁感应强度增长率放缓渐至饱和（磁感应强度增长率的切换点$\to$膝点）
　　　$\diamond$磁感应强度饱和后，磁化曲线趋于平行外置磁场强度
　　$†$磁滞（磁芯磁感应强度滞后于磁场强度归于磁中性）
　　$†$剩磁（remanence flux）$B_r$（外磁场归于磁中性时，仍保留部分磁感应强度）
　　$†$退磁曲线（通过外磁场反向消除剩磁）
　　$†$矫顽力（coercivity）$H_c$（为消除剩磁所需加入的反向磁场$\to$反应磁性材料保持剩磁的能力）
　　$†$基本磁化曲线（对同一材料以不同磁场强度反复磁化，将所得到的所有磁滞回曲线取平均）
　　$†$磁极化强度/内禀磁感应强度 $B_i$（退磁曲线 & 内禀退磁曲线 & 内禀矫顽力 & 内禀退磁矩形度（$B_i=0.9B_r$）（永磁材料被外磁场磁化所产生的内在磁感应强度）磁性能稳定性
　　$†$磁导率（permeability）$\mu$：起始磁化曲线与磁滞回曲线上任意一点的斜率（任意点$B$和$H$增量之比（${\mu }_{\Delta }=\frac{\Delta B}{\Delta H}\to$增量磁导率），软磁磁导率较大、永磁 & 硬磁磁导率较小）
　　$\odot$高磁导率材料顺磁性较好，漏磁现象不明显，电阻一般较低，常用于低频段，高频产生涡流损耗（制成薄片且相互绝缘重叠降低涡损）
　　$\odot$相对磁导率：介质中磁导率与真空磁导率之比（${\mu }_r=\frac{{\mu }_c}{{\mu }_0},{\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}H/m$）
　　$\oplus$气隙：在磁芯材料中开气隙，增加磁芯磁感应强度，避免交流大信号或直流偏置导致的磁饱和（储能主要位于磁芯和气隙<主要存储>），既具有空气储能不饱和特性，也具有线性磁导率（仅针对电流驱动型）
　　$\oplus$气隙增加磁芯储能，越大气隙导致磁芯有效磁导率降低，相同电流下磁通密度减小
　　$E_g=\frac{B^2{A}_g{l}_g}{2{\mu }_0},A_g\&l_g$分别为气隙截面积 & 气隙长度（$l_g=\frac{0.4\pi \times N^2\times A_e(c{m}^2)\times 10^{-4}}{L(mH)}(mm),A_e$磁芯有效截面积）
　　$\oplus$稀释系数$Z$（$A_c$磁芯截面积，$l_c$磁芯链路长度）：对磁性材料磁导率进行稀释
　　$E=E_c+E_g=\frac{B^2{A}_c{l}_c}{2{\mu }_c}+\frac{B^2{A}_g}{2{\mu }_0}$