简单的电感设计方法

非常详细的共模电感及滤波器的设计！

⾮常详细的共模电感及滤波器的设计！看点1 ⼏个简单的实例测验与分析！01 这是⼀个共模电感，如下测量，你觉得测得的电感量是多少？可能有⼀部分会答错。

下⾯来说明⼀下我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。

我们知道共模电感的绕法有两种，1 双线并绕，2 两组线圈分开绕。

1 双线并绕2 两组线圈分开绕正确的答案应该是10mH，下图所⽰。

⼀楼所⽰的测量和如下测量⼀致。

如仍有怀疑，可找个电感测量⼀下便知。

可以理解成两个电感并联，事实上就是两个电感并联，计算结果和测量结果是⼀样的。

两种绕法有何特点？1 双线并绕有较⼩的差模电感有较⾼的耦合电容有较⼩的漏感2 两组线圈分开绕有较⼩的耦合电容有较⾼的漏感因此要根据实际应⽤情况选择绕法。

02 再看看这样测量出来的电感量是多少？为什么？有的⼈可能会回答0mH，有的⼈可能会回答20mH，有的⼈可能会回答10mH。

不过很遗憾都不是，正确的答案L=40mH。

如下图，按右⼿法则已标上电流⽅向和磁通⽅向，从图中可以看出两个线圈的磁通的⽅向是相同的，也就是说磁通是增加的不是相互抵消。

根据磁环电感量计算公式式中：N = 圈数， Ac = 截⾯积，分母 Mpl = 磁路长度。

注意 N 有平⽅的，⼀组线圈的圈数是N，则两组线圈的圈数是 2N，将2N代⼊到公式中分⼦有4N²，也就是说电感量为 4 倍。

本例则为 40 mH。

03 再看看这样测量得到的电感量应该是多少？这样测得的是什么电感量？这个估计很多⼈都知道是0mH，没错，理想状态下就是 0mH。

实际共模电感总有漏感、或差模电感成份，因此按此连接测量得到的数值就是漏感或者叫差模电感。

共模电感中漏感和差模电感是⼀回事，可以称漏感也可称差模电感。

⼀般做得好点的漏感在1-2%左右。

但有时候会特意将差模电感和共模电感做在⼀起，这时候的差模电感量就按实际需要做了。

看点2 共模电感“Z”字形符号是代表什么？共模电感的这个符号应该很常见吧，但是符号中的的 “Z” ⼀样的符号该怎么读？估计很少有⼈知道。

电感式传感器的设计

Eout Ew
W1 W W2
Eout
-x
x
电感式传感器的设计
差动变压器传感器产品
GA系列差动变压器位移传感器
交流差动变压器式角位移传感器
TD－1油动机行程阀位位移传感器
电感式传感器的设计
二、差动变压器式传感器的工作原理
1．结构：可分间隙式和螺管式两种
以螺管式为例
图中：1－一次绕组 2、3－二次绕组 4－衔铁
差动变压器的结构示意图
电感式传感器的设计
2．工作原理把铁芯位移量转换成初级线圈及次级线圈互感
系数的变化，图中M1、M2与位移x有关。
当位移 x 很小时： Uo=k |x |
（无法判别位移方向）
差动变压器等效电路
电感式传感器的设计
差动变压器原理动画演示
电感式传感器的设计
差动变压器输出特性
1－理想特性 2－实际特性
●
（u21=u22）
Uac=Uda 可调节R1=R2
使 ImA=I1－I2=0
电感式传感器的设计
3. 谐振式测量电路分为：谐振式调幅电路和谐振式调频电路。
C
U o
L U
T U o
(a)
O
L0
L
(b)
图3-6 谐振式调幅电路
此电路灵敏度很高，但线性差电，感式适传用感器于的线设性计度要求不高的场合
f
C
L
G
f
o L
(a)
(b)
图3-7 谐振式调频电路
f与L具有严重的非线性关系
目前使用最广泛的是变气隙厚度式电感传感器。
电感式传感器的设计
二、 L与δ之间是非线性关系，特性曲线如图3-2所示。

一款简单的数字电感电容表设计制作

一款简单的数字电感电容表设计制作本文介绍一款由555时基构成多谐振荡器构成的参数变换电路，反相器、晶振构成标准脉冲发生器，以及三个独立LED数码管组成的数显电路构成的简易数字电感电容表，经过测试电路数显直观、方便有效，精确度高，较好的解决了设计时因制作均衡电容、音箱分频电感产生误差导致音质受损的问题，值得电子发烧友们亲自动手操作一试。

一、数字电感电容表的工作原理数字电感电容表原理图1、参数变换电路：参数变换电路由555时基构成多谐振荡器，可把被测元件Lx/Cx转换成与元件参数成正比的脉宽。

然后把这具有特定脉宽的矩形作为门控信号，在脉宽时间内对一个已知周期的标准脉冲计数通过显示器就可以把脉宽(实际上是元件参数)显示出来。

测量电容时(这时波段开关在5、6、7位)是以Cx为定时元件的多谐振荡器，产生的矩形波经3脚输出，送到计数器的门控端，脉宽tw=CRcln2。

测量电感时(波段开关在1、2、3位)，是以Lx为定时元件的多谐振荡器，刚接通电源时，V2(6)=Vcc，555的3脚输出低电平，7脚通地，电源经RL的Lx充电，随着充电的进行，V2(6)，当达到V2(6)=1/3Vcc时，电路翻转，3脚输出高电平，7脚与地断开，因Lx电流不能突变，必将产生一个感生电动势使D1导通，Lx经D1、RL放电，V2(6)，当达到V2(6)=2/3Vcc时，电路又翻转，5脚输出低电平，7脚又与地接通，Lx又开始充电，这样5脚输出占空比为1:1的方波，送到计数器的门控端。

这时脉宽为tw=Lx/RLln2。

2、标准脉冲发生器：该电路由反相器3、4和晶体构成，晶振频率为1MHz,标准脉冲周期为T=1s，以它作为计数器的计数脉冲。

3、计数、显示电路：显示器由三位LED数码管构成，计数器由MC14553三位动态扫描计数器为核心构成。

T=1s。

最直接的扼流电感的设计方法

目前很多工程技术人员对扼流电感的设计都是用经验来设计，很少有人用更为系统的计算来设计，对于一个指定功率的产品，到底要用多大的磁芯，气隙开多大，线径用多大，都是用长期的经验来估计，到底在实验工作中会不会出现高温饱和，心中没有底，有的时候估计准了，有的时候估计偏了，更有的时候因为怕出现问题用料很猛，为了使我们的电感在设计的时候做到心中有数，我们必须从本质上吃透电感的设计参数，以及这些参数之间的相互影响。

本人为了找到更有效更能理解的设计方法，也看了很多相关方面的书籍，综合了这些内容我认为我对电感的设计做到了心中有数，没有去盲目的单靠经验的估算，相关的计算都是高中学过的知识，相信都能看得懂，有不合理的地方大家相互交流！有些知识都是中其他技术文献中套用过来。

为便于展开讨论，本文从基础知识讲起，首先介绍在电子镇流器中常用的锰锌铁氧体磁性材料的一般特性和磁路的基本计算公式，然后，在此基础上，再讨论电感线圈计算中有关问题，包括磁芯尺寸、气隙大小、磁芯中的磁感应强度、磁芯损耗以及线圈的圈数和线径的计算等。

磁芯的电感因数电感因数是指磁芯的单匝电感量。

一个装有磁心的电感，绕有N匝线圈，其电感值为L，则磁芯的单匝电感量即电感因数A L，可按下式求得：A L= L/N2或L=N2•A L（6）厂家在其产品手册会给出未磨气隙的每种规格磁芯的A L值以及有效磁路长度、有效截面积、有效体积等，例如PC30材料EEI3的A L值为1000nH；EE16A的A L值为1100nH；EE25A的A L值为1900nH。

由于磁性材料参数的零散性，这个数值并不很准确，有+/-（15~25）%的误差。

我们使用时，一般都磨气隙，由于有气隙存在，A L值虽然变小了，但是电感因子却相对稳定了，零散性也小了。

为求得磨气隙后磁芯的A L值，我们可以在相应骨架上先绕100匝，装上磁心，测得其电感值L，根据式（6），即可算出开气隙后磁心的A L值。

例如EE25A中心磨气隙1.6mm.后，其A L值降为59.6 nH。

带磁心线圈电感量的设计计算方法

感应加热电流频率、功率、感应器的参数计算1楼感应加热电流频率、功率、加热时间确实定与螺线管感应器的参数计算网络支持：永鑫电炉城.yxdianlu.XX万聪电力设备XX .wcdlsb.：06：06手机：公司地址：XX市春情西路6号：471000：wancongdianli163.2-1金属坯料加热过程中物理性质的变化坯料的电阻率和相对磁导率对频率确实定以及感应器的参数设计有着重要的意义。

金属坯料的电阻率与温度的关系式为：ρt =ρo〔1+αt〕〔2-1〕式中：ρo——金属坯料在0℃时的电阻率。

α——电阻温度系数。

(即温度每升高1℃时的电阻率改变值。

)ρt——金属在温度为t℃时的电阻率。

表2-1常见的几种金属的ρo值和α值金属ρo〔Ωm〕α钢铜铝0.133×10-60.016×10-60.026×10-6 6.25×10-34.30×10-34.00×10-3以钢为例，下列图为含碳量0.4-0.5%的钢坯料的电阻率ρ2、相对磁导率μr与温度的关系曲线。

图2-1 45钢的电阻率、相对磁导率与坯料加热温度关系曲线由式〔2-1〕和图〔2-1〕可以看出：钢在加热时，它的电阻率ρ2和相对磁导率μr都在发生变化：ρ2在15-800℃的温度区内，大约增加4倍，当温度超过800℃后，各类钢的电阻率几乎是相等、趋于一恒定值，即10-6Ωm。

μr在650-700℃之前根本上只与磁场强度有关，而与坯料温度的变化关系不大。

随后当到达居里温度时，μr便阶跃式下降到1。

此时，如温度继续升高，磁导率不再变化。

钢由室温加热至始锻温度分3个加热阶段：①冷态标准坯料外表温度到达居里温度的标准。

此时ρ2与μr均为变量。

该区为铁磁性材料区，平均温度取t=650℃，ρ2可取0.6×10-6Ωm，μr＞1。

②中间标准坯料外表温度到达800-900℃，加热层深度xk为0.5△k，为局部铁磁材料区，ρ2=10-6Ωm，坯料表层μr＞1。

电感测量电路的设计

电感测量电路的设计概述本文档旨在介绍电感测量电路的设计原理和基本步骤。

电感测量电路是一种常用于测量电感值的电路，广泛应用于电子设备和电路测试领域。

设计步骤步骤一：确定电路类型首先，需要根据实际需求确定所需电路的类型。

常见的电感测量电路包括RLC电路和谐振电路等。

步骤二：选择适当的元件根据电路类型的选择，需要选取适当的元件。

对于RLC电路，需要选择合适的电感器、电和电阻器。

对于谐振电路，需要选择谐振元件如电感器或电。

步骤三：计算元件数值根据所需的电感值和频率，通过相应的公式计算所需元件的数值。

例如，对于RLC电路，可以使用以下公式计算电感、电容和电阻的值：- 电感值：L = 1 / (4π²f²C)- 电容值：C = 1 / (4π²f²L)- 电阻值：R = V / I其中，L为电感值，C为电容值，R为电阻值，f为频率，V为输入电压，I为电流。

步骤四：连接电路根据设计和计算结果，按照电路图进行元件的连接。

注意正确连接极性和避免电路短路或开路。

步骤五：测试和验证完成电路连接后，需要进行测试和验证。

使用信号发生器提供输入信号，并使用示波器或万用表测量电路的输出和各个元件的参数，确保电路工作正常并符合设计要求。

总结电感测量电路的设计涉及选择适当的电路类型和元件，计算元件数值，并进行连接、测试和验证。

通过合理的设计和严格的实验，可以得到准确的电感测量结果。

以上是电感测量电路设计的基本步骤，希望对您有所帮助。

第10章电感设计

n 3.确定绕组匝数
n LImax 104 Bmax Ac
电力电子技术基础
第10章电感器的设计
4.确定导线尺寸
AW
KuWA n
(cm2 )
线径的选择应该满足以上不等式
作为选择的校对，绕组电阻的计算也是十分重要
的，即：
n(MLYT )
R
()
Aw
10.3 多绕组磁性器件设计
K g法还可扩展至多绕组磁性器件的设计，比如变压器和耦合电感等在以下场合适用本法：
n1
n2
nk
磁芯
窗口面积WA
每匝磁芯平均长度( MLT)
导线电导率 ρ
填充因子 Kμ
磁芯结构
均方根电流 I1
n1:n2
均方根电流 I2
……
均方根电流 Ik
:nk
多绕组变压器模型
问题：如何在绕组之间进行窗口面积WA 的分配？
绕组嵌放关系
{ 绕组1分配 α1WA
{ 绕组2分配 α2WA
总窗口面积WA
有磁路方程可得：
ni BAc Rg
令 I Imax , B Bmax，则有：
nI max
Bmax Ac Rg
Bmax
lg
0
这是第一个设计约束条件。此时，绕组匝数 n，磁芯
截面积 Ac 和气隙长度 lg 均未知。
限制条件2：电感值
由于电感值是给定的，可以将电感值表示为：
L n2 0 Acn2
B2 max
•
R
•
Ku
K g是一个铁芯几何常数，描述了磁芯的有效电气尺寸，在以下的指定
物理量中应用：
铜损；
最大电流
电感器的技术指标是如何影响磁芯的尺寸的：

高频高压状态下电感器的设计方法

高频高压状态下电感器的设计方法电感器是一种测量电流、电压、功率、能量等电气量的传感器，其在电力系统、电子设备、汽车、航空航天等领域中扮演着重要的角色。

在高频高压的工作环境下，电感器的设计面临着许多挑战，包括电磁干扰、介质击穿、局部放电及绝缘失效等问题。

本文将介绍一些在高频高压状态下电感器设计的方法和技术。

一、选材和结构设计在高频高压状态下，电感器的选材和结构设计至关重要。

对于电感器的芯材材料来说，需要选择具有高介电常数和低介质损耗的材料，以确保其在高频高压状态下仍能保持良好的性能。

常用的材料有氧化铝陶瓷、氮化硼陶瓷等。

在结构设计方面，需要考虑电感器的绝缘结构，以避免电磁干扰和介质击穿现象的发生。

在高电压环境中，通常采用多层绝缘结构，以增加绝缘距离和提高电感器的耐压能力。

二、电路设计在高频高压状态下，电感器的电路设计需要特别注意。

由于电感器的工作频率较高，穿透深度较浅，因此需要考虑电路感应和耦合的影响。

通常采用分布式电感结构，以减小感应电阻和提高电感器的灵敏度。

在高频高压的环境下，电感器的电路需要能够抵抗电磁干扰和射频干扰的影响，因此在设计时需要考虑到屏蔽和滤波的问题，以保证电感器的稳定性和准确性。

三、绝缘和散热设计在高频高压状态下，电感器的绝缘和散热设计也是非常重要的。

电感器工作时会产生较大的热量，因此需要采取有效的散热措施，以保持电感器的工作温度和稳定性。

由于高频高压状态下容易产生局部放电和绝缘失效，因此需要对电感器进行良好的绝缘设计，以确保其在高频高压状态下的安全可靠性。

四、测试和验证在设计完成后，对于高频高压状态下的电感器，需要进行严格的测试和验证。

包括电感器的耐压测试、电磁兼容性测试、温度和湿度试验等。

只有通过严格的测试和验证，才能保证电感器在高频高压工作环境下的稳定性和可靠性。

高频高压状态下电感器的设计方法涉及到选材和结构设计、电路设计、绝缘和散热设计以及测试和验证。

只有综合考虑这些因素，才能设计出适用于高频高压状态下的稳定可靠的电感器。

功率电感介绍及设计思路

功率电感介绍及设计思路功率电感是一种常用于电力电子装置中的重要元件。

它主要用于限制和稳定电流、滤波、隔离和传输能量等方面。

在本文中，我们将介绍功率电感的基本原理、设计思路和常见应用。

功率电感的基本原理是利用线圈的自感效应和磁场互感效应来限制和稳定电流。

当通过电流改变时，线圈内会产生磁场，这个磁场会导致电感的自感电动势。

自感电动势在电流变化时阻碍电流的改变，从而起到限制电流的作用。

此外，功率电感之间也存在磁场互感，通过在不同线圈上改变电流的方式，可以实现能量的传输和隔离。

在设计功率电感时，首先需要确定其所需的额定电流和电感值。

额定电流是指电感所能承受的最大电流，而电感值则是指电感在额定电流下的电感系数。

通常情况下，我们可以根据所需的功率和电压来估算额定电流，并根据所需的电感值来选择合适的线圈参数。

接下来，需要确定线圈的材料和结构。

线圈的材料应具有较高的导电性和热稳定性，如铜、铝等。

线圈的结构通常为螺旋形，可以采用单层或多层绕组，绕组的形状和尺寸也会影响电感的性能。

此外，还可以通过在绕组中加入铁芯来增加磁场。

为了提高功率电感的效率和稳定性，还可以采用一些辅助元件和措施。

例如，在电感的绕组上添加温度传感器可以实时监测电感的温度变化，并采取相应的保护措施。

另外，可以通过加入补偿电容和电阻来减小电感的失真和损耗，并提高频率响应。

功率电感在电力电子装置中有着广泛的应用。

其中，较常见的应用包括：直流-直流变换器、交流-直流变换器、交流-交流变换器、滤波电路、谐振电路等。

功率电感的选择和设计在这些应用中起着至关重要的作用，关系到系统的效率、稳定性和可靠性。

综上所述，功率电感是一种用于限制和稳定电流、滤波、隔离和传输能量的重要元件。

在设计功率电感时，需要确定其额定电流和电感值，并选择合适的线圈材料和结构。

通过添加辅助元件和采取措施，可以提高功率电感的效率和稳定性。

功率电感在电力电子装置中有着广泛的应用，对系统的效率和可靠性有着重要影响。

直流滤波电感设计

根据电感值和额定电流等要求，计算线圈的匝数、线径和绝缘层厚度等参数。
4. 设计磁芯结构
根据磁芯材料和线圈参数，设计磁芯的结构和尺寸，以满足磁饱和限制和散热要求。
5. 仿真验证
利用电磁场仿真软件对设计的电感进行仿真验证，确保性能指标符合要求。
6. 样品制作与测试
制作样品并进行测试，对比测试结果与仿真结果，进行必要的调整和优化。
电感是电子元件中的一种，其工作原理基于电磁感应定律，能够存储磁场能量。电感的值由其匝数、磁芯材料和尺寸决定，通常用亨利（H）或毫亨（mH）表示。
电感具有阻止交流信号通过而允许直流信号通过的特性，因此常用于滤波电路中。
滤波电感的工作原理
滤波电感的主要作用是滤除电路中的交流成分，保留直流成分。
当交流电通过电感时，电感会产生自感电动势，阻碍电流的变化，
对测试数据进行处理和分析，提取有用的信息。
结果比较和评估
将测试结果与设计要求和行业标准进行比较，评估电感的性能。
性能改进
根据测试结果，对电感的设计和制造过程进行改进，以提高其性能。
05
直流滤波电感的应用案例
应用场景一：电源供应系统
电源供应系统中的直流滤波电感主要用于滤除电流中的交流成分，提高输出电压和电流的
设计优化和注意事项
1. 优化磁芯结构
2. 考虑散热问题
根据仿真结果和实验测试结果，对磁芯结构进行优化，以提高电感的性能指标。
在设计中应充分考虑散热问题，合理设计散热结构和材料，以降低电感的温升。
3. 注意磁饱和限制
4. 考虑噪声抑制
在设计中应充分考虑磁芯的磁饱和限制，合理选择磁芯材料和尺寸，以确保电感在正常工作条件下不会发生磁饱和现象。

电感计算方法

电感计算方法电感在电路中的选择（注：只有充分理解电感在DC/DC电路中发挥的作用，才能更优的设计DC/DC电路。

本文还包括对同步DC/DC及异步DC/DC概念的解释。

）简介在开关电源的设计中电感的设计为工程师带来的许多的挑战。

工程师不仅要选择电感值，还要考虑电感可承受的电流，绕线电阻，机械尺寸等等。

本文专注于解释：电感上的DC电流效应。

这也会为选择合适的电感提供必要的信息。

理解电感的功能电感常常被理解为开关电源输出端中的LC 滤波电路中的L （C是其中的输出电容）。

虽然这样理解是正确的，但是为了理解电感的设计就必须更深入的了解电感的行为。

在降压转换中（Fairchild典型的开关控制器），电感的一端是连接到DC输出电压。

另一端通过开关频率切换连接到输入电压或GND。

在状态1过程中，电感会通过（高边“high-side）MOSFET连接到输入电压。

在状态2过程中，电感连接到GND。

由于使用了这类的控制器，可以采用两种方式实现电感接地：通过二极管接地或通过（低边“low-side”MOSFET接地。

如果是后一种方式，转换器就称为"同步（synchronuS"方式。

现在再考虑一下在这两个状态下流过电感的电流是如果变化的。

在状态1过程中，电感的一端连接到输入电压，另一端连接到输出电压。

对于一个降压转换器，输入电压必须比输出电压高，因此会在电感上形成正向压降。

相反，在状态2过程中，原来连接到输入电压的电感一端被连接到地。

对于一个降压转换器，输出电压必然为正端，因此会在电感上形成负向的压降。

我们利用电感上电压计算公式：V=L（dl/dt）因此，当电感上的电压为正时（状态1），电感上的电流就会增加；当电感上的电压为负时（状态2），电感上的电流就会减小。

通过电感的电流如图2所示：通过上图我们可以看到，流过电感的最大电流为DC电流加开关峰峰电流的一半。

上图也称为纹波电流。

根据上述的公式，我们可以计算出峰值电流：其中，ton是状态1的时间，T是开关周期（开关频率的倒数），DC为状态1的占空比。

电感的设计过程

摘要：介绍了电感的设计过程和方法，并列举了一个大功率电感的设汁方法，通过理论和实际的结合完成了设计。

关键词：电感：设计：方式0引言磁性元件与其它电气元件不同，使用者很难采购到符合自己要求的电感。

相反，具体设计一个磁性元件可以综合考虑成本、体积、重量和制造的困难程度，可以获得一个较满意的结果。

设计一个电感首先要选择磁芯材料和形状，然后确左磁芯体积大小，然后再计算线圈的匝数和线圈截而积，接着再估算气隙长度，最后根据实际情况调整设讣。

1磁性材料的选择任选用磁性材料时，考虑的因素是工作开关频率、磁通密度、磁导率、损耗大小、工作环境及材料的价格。

如果开关频率较低，可以考虑选择硅钢带和铁银合金。

硅钢带具有高的饱和磁通密度，而且价格低廉，是低频场合运用最为广泛的磁性材料，它的磁芯损耗取决于带的厚度和硅的含量，硅含量越髙，电阻率越大，则损耗越小；铁镰合金具有极高的磁导率, 极低的娇顽磁力，但是其电阻率比较低，只能用在低频场合，同时价格也比较髙，通常用在工作环境温度高，体积要求严格的军工产品中。

如果开关频率较高，可以考虑使用铁氧体和非晶态合金。

铁氧体最高频率可以达到1 MHz而且电阻率髙，高频损耗小，但是其饱和磁感应比较低，而且受温度影响大，在常温(25°C)的0.42T到1OO'C时的0.34T。

铁氧体目前有多种材料和磁芯规格，而且价格比其它材料低,是目前开关电源中应用最为广泛的材料。

非晶态合金适用于几十到几百kHz的工作频率，比铁氧体有更高的饱和磁感应和相对较髙的损耗和温度稳定性，但是价格比较昂贵，而且磁芯的规格也不完善，适用于大功率或者耐受高温和冲击的军用场合。

2磁芯形状目前磁芯有罐型、PM、RM、PQ、EE、EC、EP、ETD、RC、UU、和UI各种型号，以及新发展的平而磁芯，如EFD、EPC、LP型等磁芯。

罐型和PQ型磁芯有较小的窗口面积，减小了EMI传播，用于EMC要求严格的场合。

但是其窗口宽度不是很大，只能用于125 W以下的低功率场合。

boost及BUCK电感计算

BUCK和BOOST变换器电感的设计前言对于电源工程师来说，设计中小功率Buck或Boost其基本任务之一是要计算电感。

然而，当你翻开电源教科书的时候，你经常会发现书中给你列出了一大堆公式，却让你无从下手，不得要领。

那么如何运用工程的方法快速地设计出一个适用的电感参数，可以方便地从商家的产品手册里找到你要的标准电感呢？作者在这里整理和归纳了与Buck和Boost电感设计有关的一系列实用计算方程和简单的工程设计方法。

1. 我们首先定义电感的电流纹波比：R = △I/ Ic (1) 这里Ic为电感电流的波形中心，△I为电感电流的变化摆幅。

电感电流的峰值：Ipk ＝Ic + △I/2 ＝ Ic x （1 ＋ R/2）(2) 2.分清变换器的最坏工作条件对于目标设计，我们要首先关注它的最坏工作情况，决定电感中的最大工作电流。

BUCK电路：BUCK电感电流波形的平均值（几何中心）等于负载电流，和输入电压无关。

改变输入电压，电感电流的波形中心几乎保持不变，但电感电流的峰值会随着输入电压增加而增加。

所以，BUCK变换器的电感电流的最坏工作条件是在最高输入电压下。

设计时，应该以最高输入电压为计算条件。

Ic = Io (3) D ＝V o / Vin (4)BOOST电路：由于BOOST电路只有在开关管关闭时，电感电流才能传递到输出负载，因此有Ic ＝ Io / （1－D）(5) 对于BOOST电路，D＝(V o-Vin) /V o (6) 所以，当Vin为最小时，BOOST电感中的Ic为最大。

设计时，应以最小输入电压为计算条件。

从以上分析我们可以看到，BUCK电路无论在开关管开启或关断时，电感都能持续地向负载输出电流。

而BOOST电路只有在开关管关断时，负载才能得到能量。

这就决定了，BOOST 电路的最大占空比不能为100％，否则，BOOST电路因为开关管的关断时间为0，负载而得不到能量而不能建立输出电压。

这一点在多数教科书中没有提到，以致于有些人糊里糊涂里在Boost变换器中使用了最大占空比为100％的单端PWM控制器。

电感计算设计范文

电感计算设计范文一、引言电感是一种储存能量的被动元件，广泛应用于电力系统、通信设备、电子电路等领域。

在电感的设计过程中，需要根据具体的应用要求和电路参数进行合理的计算和选择。

本文将以电感计算设计为主题，探讨电感的相关理论知识和设计方法。

二、电感基本原理电感是由导体或线圈环绕的空间中的磁场能量储存器。

在直流电路中，电感的作用相当于阻碍电流变化的“惰性”。

在交流电路中，电感则具有阻抗特性，对不同频率的电流有不同的阻碍作用。

电感的单位是亨利(H)。

三、电感的计算和选择方法1.计算理论值根据电感的基本公式L=Φ/i，可以计算出电感的理论值。

其中，Φ是磁链通量，i是电流。

在实际设计中，磁链通量常通过磁环的形状和尺寸来决定，电流则根据具体的电路参数确定。

2.根据应用要求选择电感在电感的选择过程中，需要根据具体的应用要求来确定电感的参数。

例如，在电源滤波电路中，电感的选取要满足一定的电流容量和频率特性；在调谐电路中，电感的选取要满足特定的频率范围和Q值要求。

3.超声波电感的设计方法对于超声波电感的设计，一般可以采用二次回路的设计方法。

首先确定超声波频率和负载电容，然后根据电感的理论值计算出电感的参数。

最后，根据特定的应用需求和实际电路条件进行调试和优化，以确保电感在超声波范围内具有良好的性能。

四、电感的特性和优化1.电感的电流特性在交流电路中，电感对电流的频率有一定的限制。

当频率较低时，电感的阻抗较大，对电流的阻碍作用明显；而当频率较高时，电感的阻抗较小，对电流的阻碍作用减弱。

在实际设计中，需要考虑到电流特性的变化，并根据需求选择合适的电感。

2.电感的尺寸和结构优化电感的尺寸和结构对其性能有着重要影响。

一般而言，电感的感应电感值与线圈的匝数和磁芯的磁导率成正比。

因此，在设计电感时，可以通过增加线圈匝数和选用高磁导率的材料来提高感应电感值。

同时，合理的线圈结构和布局也能有效降低电感的串扰和损耗。

五、电感的应用案例1.电源滤波电感电源滤波电感是用于消除电源中高频噪声和纹波的元件。

滤波扼流圈（差模电感）的设计方法和电感量大小计算方法

滤波扼流圈（差模电感）的设计方法和电感量大小计算方法展开全文电子电路设计过程中中，为了获得平滑的直流电流，将交流电经整流后得到直流电，由于脉动比较大，必须采用电容滤波或电感滤波，以减少整流后的纹波电压，虽然许多小功率的整流电路，只需在整流后并联上一只大容量的电解电容器，即可满足要求。

但对直流负载功率达几百瓦的整流电路，单靠电容器滤波是不够的，因为加大电容器的容量，它的体积也要增大，另外，当负载电流变化时，直流电压的波动也会增大，输出特性变差。

如果在整流后采用一个滤波扼流圈，也就是一般说的电感，与电容器配合接成π形滤波电路，或者接成倒L 形滤波电路，那么，滤波效果要好得多了，见图1所示。

如何确定滤波扼流圈的电感量L？在图1中，先计算负载电阻的阻值:(Ω)那么，滤波扼流圈的电感量L可以根据负载电阻的大小，按下式计算电感量L:(亨)当电源频率f=50Hz时，则(亨)例如: 经整流、滤波后的负载电压为24V，直流电流I为5A。

此时负载电阻=4.8Ω。

那么要求滤波扼流圈的电感量L:即电感量为5毫亨，直流电流为5A。

由于在滤波扼流圈中通过的是脉动直流电流，其中主要的是直流成分，也有少量的交流成分，即在交直流同时磁化下工作的。

因此在铁芯中产生很强的直流磁通，甚至使铁芯中的磁通达到饱和状态。

制造这样的扼流圈，在铁芯的磁路中都留有一定的空气隙lg以防止直流磁通的饱和。

滤波扼流圈的铁芯体积V、线圈匝数N和空气隙lg，是由三个有相互关系的电气参数，即:电感量L、直流磁化电流I和线圈两端的交流的电压U~而决定的。

滤波扼流圈的匝数、和通过的直流电流，因而在铁芯中产生直流磁通，同时在直流电流中还含有纹波电压，因此在铁芯中也含有一部分交变的磁通，它叠加在直流磁通上，见图2所示。

滤波扼流圈的磁路是由铁芯的磁路长度和空气隙lg两部分组成。

虽然磁路长度极大于空气隙lg，但这两部分是不能直接相加的。

因为这两部分的导磁率μ是不同的，在空气隙中的导磁率是1，而在铁芯中的导磁率视铁芯的饱和程度而定。

一种典型共模电感的设计及优化

一种典型共模电感的设计及优化共模电感在电力电子转换器中起着非常重要的作用，通过抑制共模电流，可以减小电磁干扰和提高系统的工作效率。

在设计和优化共模电感时，需要考虑多个因素，包括工作频率、电感值、电流负载、材料选择等。

本文将介绍一种典型的共模电感设计及其优化方法。

一、典型共模电感的设计------/\----元件图图中的线圈由一对螺线管组成，它们通过一个磁性材料隔开，以减小磁场的交叉干扰。

在设计共模电感时，需要确定线圈的匝数、线径、线圈排列方式等参数，并选择合适的磁性材料。

1.线圈设计线圈的设计是非常关键的一步，它会直接影响到共模电感的性能。

线圈的匝数需要根据工作频率和电感值来确定，通常使用下式计算匝数：N=(L*I)/B其中，N为匝数，L为所需电感值，I为电流负载，B为线圈的磁场强度。

线径的选择是根据电流负载及电感值而定的。

线径过细会造成电流通过时的损耗增加，而线径过粗则会影响电感值的稳定性。

因此，需要进行适当的线径计算和选择。

2.磁性材料选择磁性材料的选择直接影响到共模电感的性能。

常用的磁性材料包括铁氧体、软铁、磁性不锈钢等。

选择合适的材料需要考虑磁导率、剩余磁感应强度、饱和磁感应强度等因素。

二、共模电感的优化1.提高电感值电感值的大小对于共模电感的性能至关重要。

可以通过增加线圈的匝数、改变线径等方式来提高电感值。

另外，根据实际应用需求，还可以采用多种线圈的串联或并联方式来提高电感值。

2.降低电流负载共模电感承受的电流负载过大会导致温升过高、损耗增加等问题。

为了降低电流负载，可以采用串联多个共模电感来分担电流负载。

此外，合理布置线圈和选择合适的磁性材料也能有效降低电流负载。

3.优化线圈结构线圈的结构对共模电感的性能有着重要影响。

可以采用L型线圈、螺旋线圈等非规则形状设计来减小磁场的交叉干扰。

此外，还可以对线圈进行层间绝缘设计，减小绕线间的电容和耦合。

4.选择合适的磁性材料合适的磁性材料能够提高共模电感的性能。

利用磁环设计电感(choke)的简易步骤!

利用磁环设计电感（choke）的简易步骤！开关电源中，电感的设计也是一个关键步骤，通常电感采用开气隙的铁氧体或者其它材质的磁环来制作。

而利用磁环设计的电感，由于其良好的软饱和特性在开关电源中应用广泛。

目前常见的磁环有，铁粉芯，Koolmu，High flux，mpp等材质，后三种是最近出现的。

特别Koolmu，是magnetics公司力推用来取代铁粉芯的产品。

现以koolmu为例子来设计一个电感第一步，选定磁芯：根据需要的电感量L，和通过电感的最大电流I，算出LI2，根据下图，利用对角曲线和垂直于X轴的直线的交点，找到合适的型号。

比如L=1mH,I=1A.则LI2=1，从曲线上看并无合适的型号，那么往大点取，可以取90u范围中的77314。

第二步，计算绕组匝数：找到77314的电感系数为65nH,那么1mH就需要124匝。

第三步，核算电感量：对于磁环构成的电感，有一个特点就是磁环的磁导率会随着直流励磁强度明显下降。

也就是一个已经设计好的电感，其电感量会随着通过电感的电流增大而减小。

上图为koolmu磁导率和直流励磁强度之间的曲线图。

其中DC magnetizing force=0.4piNI/le其中le为磁路长度，单位为cm。

比如77314的le=5.67cm 那么DCmf=27.5 oersteds那么核对上面的曲线，发现当通过1A电流时候，也就是最大励磁的时候，此时u为初始u值得70%，也就是此时实际电感为0.7mH.对于koolmu，最大励磁下u值在初始u值得的0.5~0.8的范围内都是比较合理的。

第四步，决定线径，当然这个根据电流来决定，而电流密度的选择和散热环境有很大关系。

当然，有时一次计算无法决定最佳设计，可以反复计算，找到最佳设计。

而更具体的设计方法，可以参考magnetics的官网资料。

anpc三电平电路中电感的设计方法和步骤

anpc三电平电路中电感的设计方法和步骤在ANPC三电平电路中，电感的设计方法和步骤如下：第一步：确定所需的电感数目和工作频率的范围。

根据电路的拓扑和参数要求，确定所需的电感数目以及工作频率的范围。

第二步：计算电感的电感值。

通过电路的参数要求、工作频率和电感数目来计算所需的电感值。

一般情况下，电感的电感值会根据电路的要求来选择，例如要求在工作频率范围内具有较小的失真和较高的效率等。

第三步：选择合适的电感结构。

根据电感的电感值和应用要求来选择电感的结构，主要包括固定电感和可调电感两种类型。

对于频率范围较宽的应用，可优先选择可调电感。

第四步：确定电感的尺寸和材料。

根据电路的参数和功率要求，确定电感的尺寸和材料，主要包括线圈的直径、长度和导线材料等。

尺寸的确定需要考虑到电感的电感值、电流容量、耐久性和制造成本等因素。

第五步：进行电感的模拟和实验验证。

使用电磁场模拟软件进行电感的模拟，验证所选电感的电感值和频率特性是否满足设计要求。

同时，对电路进行实验验证，检查电感的性能和稳定性。

第六步：制造和测试电感。

根据设计和验证结果，制造电感并进行测试。

测试主要包括电感的电感值、频率特性、失真和效率等。

对于可调电感，需要使用适当的方法来进行调节和测试。

第七步：进行电感的优化和调整。

根据测试结果，对电感进行优化和调整，以满足电路的参数要求和性能指标。

优化和调整的方法包括改变电感的尺寸、材料和结构等。

总结：在ANPC三电平电路中，电感的设计方法和步骤包括确定电感数目和工作频率范围、计算电感的电感值、选择合适的电感结构、确定电感的尺寸和材料、进行电感的模拟和实验验证、制造和测试电感，以及进行电感的优化和调整。

通过这些方法和步骤，可以设计出满足电路要求的电感。

电感计算设计范文

电感计算设计范文电感是一种电子元件，用于储存电能和调节电流的大小。

在电路设计中，电感的计算和设计是非常重要的一环。

本文将介绍电感的基本原理、计算公式以及常见的电感设计方法。

1.电感的基本原理电感是一种储存电能的元件，它通过在电路中产生磁场来储存电能。

当电流通过电感时，电感内部会产生一个磁场，而当电流改变时，磁场的强度也会改变。

这种改变的磁场会产生一个感应电动势，使得电感内部的电流发生变化。

因此，电感的作用就是储存电能，并且能够调节电流的大小。

2.电感的计算公式电感的计算公式可以通过法拉第电磁感应定律来得到。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与电感的变化率成正比。

因此，电感的计算公式可以表示为：L=N*Φ/I其中，L表示电感的大小，单位为亨利（H）；N表示电感的匝数；Φ表示通过电感的磁通量，单位为韦伯（Wb）；I表示通过电感的电流，单位为安培（A）。

3.电感的设计方法在电路设计中，电感的选择和设计是非常重要的一步。

以下是几种常见的电感设计方法：(1)根据电感的需求来选择合适的电感。

在电路设计中，根据电感的需求来选择合适的电感是非常重要的。

例如，在直流电路中，可以选择铁芯电感，而在交流电路中，可以选择空芯电感。

(2)根据电感的大小来计算匝数。

根据电感的计算公式，可以根据电感的大小来计算所需的匝数。

通常，匝数的选择应该尽量小，以减小电感的体积和成本。

(3)根据电感的材料来选择合适的材料。

电感的材料也是影响电感性能的重要因素之一、常见的电感材料包括铁芯、空芯和磁性材料等。

根据电路设计的需求来选择合适的材料可以提高电感的性能。

(4)通过调整电感的结构来改变电感的性能。

电感的性能可以通过调整电感的结构来改变。

例如，可以通过改变电感的匝数、磁芯的材料和形状等来改变电感的性能。

总结：电感的计算和设计是电路设计中非常重要的一环。

通过根据电感的需求来选择合适的电感，计算所需的匝数，并选择合适的材料可以提高电感的性能。

高频滤波电感器设计方法

开关电流滤波电感器的设计2006-04-06开关电源中的电感器（高频输出滤波）一般工作在连续状态下，本文就设计过程中的经验与体会总结出来，以形成比较标准的设计步骤，为以后的设计计算提供有利的设计平台。

本文重点在于标准化高频滤波电感器的制作设计步骤，对于电感量如何计算得来，请参阅相关的文献，这里不做讨论；对于工作在非连续状态下的电感器（如大功率电路中的Boost 升压电感器）也不在这里不做讨论，具体的情况参阅后续的总结性材料。

Step 1：根据电路拓扑结构确定电路参数电感量L ，满载直流电感电流FL I ，（最坏情况下的）最大纹波电流pp I D ，最大峰值短路限制电流SP I ，最大允许损耗(max)A P 和最高温升max T D 。

Buck 类最大纹波出现在最高i U 情况下，而Boost 类是在最低i U 时。

Buck 类满载电感电流等于负载电流。

Step 2:根据工作频率和使用场合选择磁芯材料参阅附录A 。

Step 3：决定磁芯工作的最大磁通密度和最大磁通摆幅（受饱和或损耗限制）如果电感工作在电流连续模式，在电流最大峰值短路电流SP I 时，磁芯最大磁感应max B 不应当超过BS (一般功率铁氧体在100℃时为0.3T （3000Gs ）)。

因为磁芯有气隙，气隙对磁芯B －H 曲线有明显的影响，在饱和之前基本上是线性的。

如果磁芯受饱和限制，最大磁通摆幅max B D 由下式计算：SP pp I I B B D =D max max (1)将得到的max B D 值除以2，将峰峰制值（max B D ）变换成峰值（/2max B D ），到损耗曲线图（图1）“磁通密度”（实际峰值磁通密度）坐标，垂直向上交到纹波频率曲线，水平引向到纵坐标，求得磁芯的比损耗L P 。

如果比损耗大大小于3/100cm mW ，磁芯肯定受饱和限制，则计算的max B D 无效；但如果磁芯损耗远大于3/100cm mW 时,磁芯受损耗限制，必须减少max B D 值，以使得损耗在允许范围之内（Step 5）。