功率电感优化设计

70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 6.改善效果---半周感量变化（20%载）
红色：Sendust26μ 50T 蓝色：PPI 40μ 40T 黑色：PPI 40μ 43T
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 7.改善效果---纹波PK TO PK（满载）
磁致伸缩系数 理论为零 >0 >0 >0
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超低噪音金属磁粉芯
日立样品 立样品
测试条件： 5.8KW/ACL
NPF常规样品
POCO低噪音样品
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供应厂商 铂科磁材 供应厂商：铂科磁材 材料类别：PPI磁粉芯 绕线圈数：40TS
绕 绕线圈数减少15圈！ 数
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成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 4.改善效果---效率、温升：
温升比较 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 温升 升
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成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 2.优化前电感方案：
供应厂商：国外M公司 材料类别：26μSendust Cores 绕线圈数：55TS
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成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 3.优化后电感方案：
成本
电感成本降低20% 节约27%铜
优化后铜线
优化前电感成本
优化后电感成本
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 1.项目背景：
客
户：T公司 率 70kVA 率：
使用设备：UPS 功 工作频率 20KHz 工作频率： 20KH
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 2.优化前电感方案：
供应厂商：国外M公司 材料类别：26μSendust Cores 绕线圈数：50TS
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 3.优化后电感方案：
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 1.项目背景：
客
户：EM公司 率 30KvA 率： 30K A
使用设备：UPS 功 工作频率：16KHz 效率要求：92%
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 2.改善前电感状况：
绕线圈数减少18圈！
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 4.改善效果---效率：
92.3% 整机效率提升 0.2%！ 92.1%
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 5.磁芯静态性能对比---磁损耗：
¾ 选择损耗低材质的磁芯 均与气隙&无机绝缘
陶瓷体绝缘层
金属磁粉
9100%无机物绝缘--增大磁阻，减小高频涡流损耗 9均匀气隙 均匀气隙--无局部气隙损耗 无局部气隙损耗
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¾功率电感优化-成本优化
¾功率电感优化内容
¾噪音的优化 ¾体积、重量的优化 体积 重量的优化 ¾效率的优化 ¾成本的优化
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
¾功率电感优化-噪音优化
¾ 选择合适的磁芯
材料 铁硅（金属粉芯） 非晶 硅钢片（6.5%） 铁氧体
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¾功率电感优化-成本优化
¾ 线材优化成本
材质：铜（Cu） 材质 铝（Al） 材质：铝（Al）
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应用案例介绍
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功率电感优化设计
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概
¾功率电感优化的必要性 ¾功率电感优化内容 ¾优化案例分享 ¾总结
述
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¾功率电感优化-成本优化
降低配件成本 多股线并绕实 现均流，采用 1/4 、 3/4 出线 方式 比传统电抗器更省成本
无断点连绕
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从哪里优化？
机箱？ 电路板？ 电子元件？ …… 功率电感！
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功率电感优化内容
为什么被 优化的总 是我！
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•
供应厂商：国外M公司
• 材料类别：-34IRON 材料类别 34IRON CORE • 绕线圈数：110TS
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 3.改善后电感状况：
供应厂商 铂科磁材 供应厂商：铂科磁材 材料类别：PPI磁粉芯 绕线圈数：92TS
¾功率电感优化-效率优化
¾ 选择损耗低材质的磁芯
材料 铁硅 非晶带材 硅钢片（6.5%） 铁氧体
磁滞损耗 气隙损耗 涡流损耗 中 相对无 小 小 大 小 小 小 大 大 小 小
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¾功率电感优化-效率优化
优化后波形较好
红色：Sendust26μ 50T 蓝色：PPI 40μ 40T 黑色：PPI 40μ 43T
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 8.改善效果---成本对比：
成本对比 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 优化前铜线 成本 本
-34IRON CORE
PPI 40μ
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 7.改善效果---温度：
温升 140 120 100 80 60 40 20 0 优化前 优化后
123 °C 94 °C
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优化前后温升 效率基本一致 效率基本 致
91.5 °C
91 °C
优化前
优化后
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成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 5.改善效果---成本对比：
优化后成本降低25%
成本对比
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 优化前铜线
¾功率电感优化的必要性
多功能电 源，可以 煎鸡蛋！
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¾功率电感优化的必要性
和我们合 作没错， 我们有绝 对 价格优势！
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■
3 2500 mW/cm 3 1450mW/cm
■ ■ ■
900mW/cm3 600mW/cm3
磁损耗下降 60%以上！
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温度、成本优化案例 ---PPI替代铁粉芯 6.磁芯静态性能对比---直流偏置：
100 Oe电感量保 持66%
100 Oe电感量 保持72%
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功率电感优化的必要性
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¾功率电感优化的必要性
别吵啦！
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¾功率电感优化的必要性
这么大！？
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¾功率电感优化的必要性
好重啊！
电
源
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74kW/70kW (105%) LK1 LK2 LK3 LK4 LK3-core Efficiency
PPI(40T) 53.9 °C 39.9 °C 49.7 °C 53 1 °C 53.1 46.2 °C 94 72% 94.72%
Sendust (50T) 52.45 °C 42.2 °C 55.1 °C 47 9 °C 47.9 50.3 °C 94 72% 94.72%
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 5.改善效果---半周感量变化（满载）
红色：Sendust26μ 50T 蓝色：PPI 40μ 40T 黑色：PPI 40μ 43T
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¾ 选择合适价位磁芯优化成本
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¾功率电感优化-成本优化
¾ 降低感量优化成本
使用软饱和电感
L
100%
light load
气隙电感
I
100% load
ΔIrating
IratingAVG
50-60%
100% load
铁硅电感
0
Irating
light load
ΔI
I_AVG
I
0
t
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¾功率电感优化-成本优化
¾ 改变磁芯形状优化成本
相同一段导线围成圆形实 现面积最大
节约铜线成成本降低低
优化案例 ---PPI替代铁粉芯 8.改善效果---成本：
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成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 1.项目背景：
客
户：L公司 率 20kVA 率：
使用设备：UPS 功 工作频率 20KHz 工作频率： 20KH 效率要求 95% 效率要求：
供应厂商 铂科磁材 供应厂商：铂科磁材 材料类别：PPI磁粉芯 绕线圈数：40TS
绕线圈数减少10圈！
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70kVA 成本优化案例 ---PPI芯替代 Sendust 4.改善效果---效率、温升： 优化前后温升 效率基本 致 效率基本一致
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¾功率电感优化-体积、重量优化
选择高饱和磁密磁材
材料 铁硅 非晶 硅钢片（6.5%） 铁氧体
饱和磁通密度（Bs） 1.5T 1 5T 1.5T 1.5T 0.45T
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