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電磁線選擇的規(guī)則 |
| 作者:輕輕紅過 欄目:電源技術(shù) |
在電子設(shè)計(jì)中,經(jīng)常要用到設(shè)計(jì)變壓器和電感器,我們經(jīng)常要遇到的問題就是如何選擇電磁線,在開關(guān)電源電子變壓器和電子鎮(zhèn)流器中,工作頻率在20—500KHz之間,在這種頻率范圍內(nèi),趨膚效應(yīng)已變得不可忽略,它將直接導(dǎo)致銅線的電阻增大,結(jié)果使得銅損增加,產(chǎn)品的性能下降,效率降低。所以,合理地選擇電磁線,是每個(gè)設(shè)計(jì)人員所掌握的一項(xiàng)基本技能。下面就介紹一下計(jì)算步驟。 首先,根據(jù)功率的大小計(jì)算平均電流的大小。 其次,根據(jù)每平方毫米的截面積通過的額定電流為4安的原則(高效率的為每平方毫米為5安)計(jì)算出電磁線的截面積。 第三,根據(jù)下列公式計(jì)算出某頻率的趨膚深度 式中D的單位是毫米,F(xiàn)的單位是赫茲。 第四,根據(jù)所選導(dǎo)線的最大直徑小于兩倍趨膚深度的原則,確定最大的導(dǎo)線直徑,算出該導(dǎo)線的截面積,如截面積不夠的話,就采用多股并繞的方法,使實(shí)際的截面積不小于通過理論計(jì)算出的截面積。這樣就可避免由趨膚效應(yīng)造成的銅損,提高變壓器的工作效率。 附:趨膚效應(yīng)解釋。 趨膚效應(yīng)亦稱為“集膚效應(yīng)”。交變電流通過導(dǎo)體時(shí),由于感應(yīng)作用引起導(dǎo)體截面上電流分布不均勻,愈近導(dǎo)體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象稱“趨膚效應(yīng)”。趨膚效應(yīng)使導(dǎo)體的有效電阻增加。頻率越高,趨膚效應(yīng)越顯著。當(dāng)頻率很高的電流通過導(dǎo)線時(shí),可以認(rèn)為電流只在導(dǎo)線表面上很薄的一層中流過,這等效于導(dǎo)線的截面減小,電阻增大。既然導(dǎo)線的中心部分幾乎沒有電流通過,就可以把這中心部分除去以節(jié)約材料。因此,在高頻電路中可以采用空心導(dǎo)線代替實(shí)心導(dǎo)線。此外,為了削弱趨膚效應(yīng),在高頻電路中也往往使用多股相互絕緣細(xì)導(dǎo)線編織成束來代替同樣截面積的粗導(dǎo)線,這種多股線束稱為辮線。 參考趨膚深度:60Hz,85mm;1000Hz,2.1mm;1MHz.0.066mm;3GHz,1.2um. |
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