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电感的Bmax和变压器的Bmax值怎么去预估?

在设计当中,我们要先预估一个电感或者变压器的Bmax,同样的一个磁芯和磁芯材料,电感的Bmax和变压器的Bmax怎么去设定?
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2013-12-19 09:03

变压器是0.35,大了就会有饱和的可能

电感不清楚

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2013-12-19 09:31
不管是电感还是变压器,你要求知道的不仅仅是Bmax,还有detaB。Bmax在电感或者变压器峰值电流处计算得到,对于PC40材质铁氧体,Bmax不能超过0.39,。detaB由纹波电流决定,对应的取值一般在0.2--0.3T之间,具体根据磁芯损耗的温升而定
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cmg
LV.9
4
2013-12-19 09:46
@edie87@163.com
变压器是0.35,大了就会有饱和的可能电感不清楚
同样。
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2013-12-19 11:29
@rj44444
不管是电感还是变压器,你要求知道的不仅仅是Bmax,还有detaB。Bmax在电感或者变压器峰值电流处计算得到,对于PC40材质铁氧体,Bmax不能超过0.39,。detaB由纹波电流决定,对应的取值一般在0.2--0.3T之间,具体根据磁芯损耗的温升而定
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2013-12-19 22:55
一般对于一个材料来说,Bmax是一定的!
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2013-12-20 13:30
@rj44444
不管是电感还是变压器,你要求知道的不仅仅是Bmax,还有detaB。Bmax在电感或者变压器峰值电流处计算得到,对于PC40材质铁氧体,Bmax不能超过0.39,。detaB由纹波电流决定,对应的取值一般在0.2--0.3T之间,具体根据磁芯损耗的温升而定
疑惑,怎么还有人说Bmax 可以取值在0.39T的, 有没有考虑温升的影响?100摄氏的时候也这么多吗?
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lijjcrazy
LV.1
8
2013-12-20 16:27
一般情况下,不同材质的饱和磁通密度Bmax是在数据手册中应该能找到的,温度不同,其Bmax值会有所变化

以上是新康达数据手册中的数据,可以参考。

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lijjcrazy
LV.1
9
2013-12-20 16:36
你的意思是怎样预估你电路中的磁性元器件的B值么?我这里有一个公式,可以参考,公式来源王志强的”精通开关电源设计“ B=LI/NA;L为感量,I为电流;N为匝数;A为磁芯有效截面积
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2013-12-20 17:33
@nothingwith
疑惑,怎么还有人说Bmax可以取值在0.39T的,有没有考虑温升的影响?100摄氏的时候也这么多吗?
0.39T就是100摄氏度时PC40材质的Bsat,Bmax小于这个值就不会饱和
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nothingwith
LV.5
11
2013-12-23 11:27
@rj44444
0.39T就是100摄氏度时PC40材质的Bsat,Bmax小于这个值就不会饱和

这个数值只是磁芯厂家提供的参考值,在实际应用中是不能采用的,PC40材质或其他等同的材质。建议Bmax小于300mT。

打开PI的变压器设计软件,随便选一个芯片并建立变压器计算文件,

你都可以在里面找到Bmax的推荐值----小于3000Gauss

 

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2013-12-23 11:34
@nothingwith
这个数值只是磁芯厂家提供的参考值,在实际应用中是不能采用的,PC40材质或其他等同的材质。建议Bmax小于300mT。打开PI的变压器设计软件,随便选一个芯片并建立变压器计算文件,你都可以在里面找到Bmax的推荐值----小于3000Gauss [图片]
Bmax对应在限流保护点不饱和或者不重度饱和即可,取0.3是经常的做法,但很多连续模式工作状态下,取0.3太小了
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nothingwith
LV.5
13
2013-12-23 11:52
@rj44444
Bmax对应在限流保护点不饱和或者不重度饱和即可,取0.3是经常的做法,但很多连续模式工作状态下,取0.3太小了

刚才去找了点以前的测试数据,100oC下B=390mT时,电感量已经下跌25%以上,这样的数据是可以接受的吗?

而且上述实验用的磁芯是高饱和点的,比普通的材料饱和点要高出20%以上。

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2013-12-23 12:04
@nothingwith
刚才去找了点以前的测试数据,100oC下B=390mT时,电感量已经下跌25%以上,这样的数据是可以接受的吗?而且上述实验用的磁芯是高饱和点的,比普通的材料饱和点要高出20%以上。
这个时候,合理的设计应该已经确保进入保护状态了
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nothingwith
LV.5
15
2013-12-23 13:23
@rj44444
这个时候,合理的设计应该已经确保进入保护状态了

如果在电感量大幅下跌的状态下保护,那你的保护点输出功率就达不到预定值,而且一致性难以保证。

这个帖子是讨论Bmax在通常情况下应该怎样取值的,请不要用自己遇到的一些特例误导别人。

现在还有很多集成芯片是直接让初级电流达到最大,通过调整频率或者空过一些工作周期适应不同的输出功率的,要是取到你说的390mT,绝对无法达到预定的输出功率。

 

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2013-12-23 13:36
@nothingwith
如果在电感量大幅下跌的状态下保护,那你的保护点输出功率就达不到预定值,而且一致性难以保证。这个帖子是讨论Bmax在通常情况下应该怎样取值的,请不要用自己遇到的一些特例误导别人。现在还有很多集成芯片是直接让初级电流达到最大,通过调整频率或者空过一些工作周期适应不同的输出功率的,要是取到你说的390mT,绝对无法达到预定的输出功率。 
计算的时候考虑的是最恶劣的情况,并且留有余量,0.39只是当成一个不可触碰的阈值而已,实际正常工作时不可能达到的。你讲的工作模式一般是滞回模式或者断续工作模式,那里涉及的是detaB的问题,单纯的讨论Bmax没有意义。detaB的话,别说0.3,通常0.25都是很难接受的
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2013-12-23 14:08

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nothingwith
LV.5
18
2013-12-23 14:19
@rj44444
计算的时候考虑的是最恶劣的情况,并且留有余量,0.39只是当成一个不可触碰的阈值而已,实际正常工作时不可能达到的。你讲的工作模式一般是滞回模式或者断续工作模式,那里涉及的是detaB的问题,单纯的讨论Bmax没有意义。detaB的话,别说0.3,通常0.25都是很难接受的

即使其它条件不变,B VS L 的曲线也是非线性的,尤其是在接近饱和点的时候,曲线会变得非常陡。

而我们设计时最希望的是能得到线性变化的参数,在理想状态下设计是最容易的。

于是我们在用磁芯的时候就要尽量选取其最接近线性变化的一段曲线,也就是300mT以下的那一段,这一段最接近一条直线的。

磁芯厂家给出的饱和点是电感量下跌到某一下限的数值,这样的饱和点是不能作为设计参考的

下面的图是我几年前测出的,这样的图在磁芯目录上是看不到的,因为厂家给的图都是用标准磁环(无气隙) 测得,而下面的图是在有气隙的产品上测出的

 

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2013-12-24 10:42
@nothingwith
即使其它条件不变,BVSL的曲线也是非线性的,尤其是在接近饱和点的时候,曲线会变得非常陡。而我们设计时最希望的是能得到线性变化的参数,在理想状态下设计是最容易的。于是我们在用磁芯的时候就要尽量选取其最接近线性变化的一段曲线,也就是300mT以下的那一段,这一段最接近一条直线的。磁芯厂家给出的饱和点是电感量下跌到某一下限的数值,这样的饱和点是不能作为设计参考的下面的图是我几年前测出的,这样的图在磁芯目录上是看不到的,因为厂家给的图都是用标准磁环(无气隙)测得,而下面的图是在有气隙的产品上测出的[图片] 
这个图非常有用,多谢指出,按照您的测试数据,我之前的设计确实偏冒进,好在余量留得充分,否则心有余悸
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2013-12-24 12:59
@edie87@163.com
变压器是0.35,大了就会有饱和的可能电感不清楚

电感也一样,不过要看是什么材料。

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f2812
LV.4
21
2013-12-25 13:31
@nothingwith
即使其它条件不变,BVSL的曲线也是非线性的,尤其是在接近饱和点的时候,曲线会变得非常陡。而我们设计时最希望的是能得到线性变化的参数,在理想状态下设计是最容易的。于是我们在用磁芯的时候就要尽量选取其最接近线性变化的一段曲线,也就是300mT以下的那一段,这一段最接近一条直线的。磁芯厂家给出的饱和点是电感量下跌到某一下限的数值,这样的饱和点是不能作为设计参考的下面的图是我几年前测出的,这样的图在磁芯目录上是看不到的,因为厂家给的图都是用标准磁环(无气隙)测得,而下面的图是在有气隙的产品上测出的[图片] 
恩,这个图很有说服力,那一般情况下,我要设计的时候,感量最好不要跌落初始值的百分比是多少呢?还有,你这个图,测的是LC滤波器的电感器还是系统的变压器的。我发现,在同样的磁芯材料下,设计者在选取变压器的Bmax时比较选取电感器的Bmax值要相对小。我可以理解为是为了变压器的安全考虑么?毕竟变压器一旦饱和,开关管可以会坏,而电感器影响不大,即使感量有所下降。不知道理解的对不对?
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nothingwith
LV.5
22
2013-12-25 15:21
@f2812
恩,这个图很有说服力,那一般情况下,我要设计的时候,感量最好不要跌落初始值的百分比是多少呢?还有,你这个图,测的是LC滤波器的电感器还是系统的变压器的。我发现,在同样的磁芯材料下,设计者在选取变压器的Bmax时比较选取电感器的Bmax值要相对小。我可以理解为是为了变压器的安全考虑么?毕竟变压器一旦饱和,开关管可以会坏,而电感器影响不大,即使感量有所下降。不知道理解的对不对?

设计的时候当然是跌得越少越好了,有些人用电感量在叠加直流时下跌少于10%作为标准,但是无法追究来源,也不一定适合所有的设计

如果想心里塌实的话就取低一点,想用高的Bmax就自己多做做实验多演算些数据,

其实用户根本就无法完全掌握磁芯的特性,就拿目录上给的那个饱和点,谁知道390mT的时候电感量会跌到什么程度呢?如果出了问题,你拿什么证据证明是你设计的合理而磁芯出了问题了呢?

 

不同的形状的磁芯下跌的程度也不一样,我们公司里有内部使用标准,对等同于PC40的材料,大部分可以用在315mT以内,但是有些小尺寸的,比如EF12.6的只建议用在290mT以内,至于是怎样测的我也不清楚,都是老外弄出来的数据,反正我从不超过290。

前面的图是在用EE型磁芯(TP4G,高饱和点)制作BOOST电感上测得的,其实FLYBACK变压器实质上也是一个电感,DC-DC变换所有用到的功率电感都要防止饱和。

 

曾经见到过老外设计的变压器,按瞬间输出功率计算磁芯早饱和了,但是因为这个大的瞬间输出功率时间非常短,输出电容存储的能量就可以满足,对变压器根本没影响,而这个电源绝大部分工作时间输出的功率都很小。。。,所以B的取值跟你的产品工作特性也有关系。

 

大家通常说的“电感”大多是差模电感,用来降噪的,这样的东西即使饱和了电源也照样工作,所以就不用太顾虑饱和点了,叠加直流电感下跌不超过10%肯定没问题了

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hunter4051
LV.5
23
2018-01-10 14:03
@问问达达
[图片]
图画的很好
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ltyx
LV.6
24
2018-12-22 10:09
@Constance
电感也一样,不过要看是什么材料。
你好,如果是LLC半桥的谐振电感,B值应该怎么取?
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2018-12-22 13:53
@nothingwith
疑惑,怎么还有人说Bmax可以取值在0.39T的,有没有考虑温升的影响?100摄氏的时候也这么多吗?
看材料啊
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