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原创 强电时注意避免电感饱和

2013-1-1 17:20 505 0 1 分类: 模拟
    我一直做弱电的相关项目,但是前些天需要设计一个强电的滤波器。
    这是一个很平常的LC低通滤波器,要滤除的频率点也很单一,滤波器本身设计非常常规,并不复杂。我们先确定好电感和电容的数值,仿真没问题。然后加弱电试验,30V的电压,波形通过后很漂亮,达到预期要求。然后将电压加到200V,这时的波形完全不像弱电时那么漂亮,含高频杂波的正弦波输入,但输出完全不是正弦波,而是上升沿非常陡的波形。
    开始时感觉非常奇怪,仿真和弱电下实验都没问题,那应该不是参数本身选择的问题。再看波形,感觉很像电容的充放电波形,换句话说,电感没有起到作用。于是咨询了相关人士,我们在市场上买的电感是铁氧体磁芯,非常容易发生磁饱和现象,应该是强电时磁芯饱和,使得电感失效引起。于是选用PQ磁芯,自己绕制电感。这种磁芯在强电时不易饱和,而且可以通过开气隙的方法,进一步抑制饱和现象的发生。
    电感可以处理能量而不发生饱和的计算公式是:E=4.44fNφm
    其中,E是电压有效值,f是信号频率,N是线圈匝数。
    而φm=BS 其中B是磁感应强度,S是磁芯中心柱截面积。
    根据这个公式可以计算电感不发生饱和所需要的匝数,然后可以通过调整气隙,调节电感量。(电感绕制好后,如果增加气隙会减少电感量。)
    最后加强电实验OK ,波形符合预期的要求。所以,强电时要注意电感选型,小心不要发生电感饱和的现象,别让一个小电感影响整个设计。
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微冷 2013-6-1 15:36

赞一个 的确值得注意
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