電感線圈的品質(zhì)因素Q

因子Q是表示線圈質(zhì)量的重要參數(shù)。Q的大小表示Q值越大，線圈損耗越小。相反，損失越大。q定義為當(dāng)線圈在某一頻率的交流電壓下工作時(shí)，線圈的電感與DC電阻的比值。它可以用下面的公式:表示:工作角頻率L-線圈電感R-線圈總損耗電阻。品質(zhì)因數(shù)Q的要求根據(jù)應(yīng)用情況而有所不同。對(duì)于調(diào)諧環(huán)路中的電感線圈，要求Q值更高，因?yàn)镼值越高，環(huán)路損耗越小，環(huán)路效率越高。鵝線圈的q值可以更低。對(duì)于低頻或高頻扼流圈，沒(méi)有要求。事實(shí)上，Q值的提高常常受到一些因素的限制，例如導(dǎo)線的DC電阻、線圈架的介電損耗、鐵芯和屏蔽引起的損耗以及高頻操作期間的趨膚效應(yīng)。因此，線圈的Q值不能做得很高，通常是幾十到100，大高度只有400到500。電感1、電感L和精密電感L的主要特征參數(shù)代表線圈本身的固有特性，并且與電流大小無(wú)關(guān)。除特殊電感線圈(色碼電感)外，電感一般不在線圈上做特殊標(biāo)記，而是標(biāo)有特定名稱(chēng)。線圈的電感主要由它的直徑、匝數(shù)和是否有鐵芯決定。電感線圈用于不同的目的，需要不同的電感量。例如，在高頻電路中，線圈的電感通常為0.1uH-100H。電感的精度，即實(shí)際電感和所需電感之間的誤差，取決于應(yīng)用。對(duì)振蕩線圈的要求很高，從0.2%到0.5%不等。對(duì)耦合線圈和高頻扼流線圈的要求較低，允許10-15%。對(duì)于某些需要高電感精度的場(chǎng)合，只能在繞線后用儀器進(jìn)行測(cè)試，可通過(guò)調(diào)整線圈中磁芯邊緣或位置附近的匝間距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。2.感抗XL電感對(duì)交流電流的阻斷作用的大小稱(chēng)為感抗XL，單位為歐姆。它與電感L和交流頻率F的關(guān)系是x1=2πfL3。品質(zhì)因數(shù)Q線圈的品質(zhì)因數(shù)Q用來(lái)表示線圈損耗的大小。高頻線圈通常是50-300。

中國(guó)工業(yè)信息網(wǎng))中國(guó)的電感行業(yè)在上游供應(yīng)商和下游買(mǎi)家的價(jià)格談判中處于弱勢(shì)。磁性材料行業(yè)市場(chǎng)集中度高，客戶(hù)穩(wěn)定性高，導(dǎo)致電感行業(yè)在上游價(jià)格談判中處于弱勢(shì)地位。電感由電磁感應(yīng)原理制成。zui的重要原材料是鐵氧體粉末、磁芯和其他磁性材料。中國(guó)磁性材料制造業(yè)技術(shù)壁壘高。磁性材料制造商需要獲得相應(yīng)的國(guó)際質(zhì)量管理體系認(rèn)證才能獲得供應(yīng)商資格。因此，磁性材料行業(yè)的市場(chǎng)集中度很高，使得下游電感器制造商在議價(jià)能力上處于弱勢(shì)地位。此外，不同規(guī)格的電感器對(duì)磁性元件的物理、磁性以及形狀和位置公差有不同的要求，并且通常是定制的。因此，一旦上游感應(yīng)器供應(yīng)商選擇了合作感應(yīng)器制造商，它將根據(jù)定制的規(guī)格建立生產(chǎn)線，以大規(guī)模生產(chǎn)定制的磁性元件?？紤]到時(shí)間成本和產(chǎn)品質(zhì)量，供應(yīng)商不會(huì)輕易與新的感應(yīng)器制造商建立合作關(guān)系。因此，感應(yīng)器制造商很難隨意更換磁性材料供應(yīng)商，從而進(jìn)一步削弱了感應(yīng)器制造商與上游供應(yīng)商的議價(jià)能力。大量的市場(chǎng)參與者和產(chǎn)品的同質(zhì)化共同導(dǎo)致電感行業(yè)下游的議價(jià)能力較弱。我國(guó)有400多家電感器制造商，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重，產(chǎn)品替代性強(qiáng)，下游電感器買(mǎi)家選擇范圍廣。因此，感應(yīng)器制造商在與下游制造商的談判中處于弱勢(shì)地位。事實(shí)上，近年來(lái)，電感器行業(yè)的上游材料價(jià)格一直在上漲。為了獲得更大的市場(chǎng)份額，電感器制造商一直在不斷降低市場(chǎng)價(jià)格。電感器制造商雙方都遭受了損失。中國(guó)感應(yīng)器產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀研究

設(shè)計(jì)定制電感

電感值決定轉(zhuǎn)換器中的紋波電流。圖3示出了具有兩個(gè)不同紋波值的偽l-真，一個(gè)是負(fù)載電流的20%，另一個(gè)是負(fù)載電流的80%。有了現(xiàn)關(guān)設(shè)備和高質(zhì)量的輸出電容，任何設(shè)計(jì)都可以很好地工作。紋波為80%的小電感具有更好的磁效率，但峰值電流會(huì)更高，輸出電壓紋波會(huì)更大。整體性能的真實(shí)數(shù)字可以像[3]中一樣快速地進(jìn)行模擬，并通過(guò)測(cè)量每種情況下的實(shí)際硬件進(jìn)行驗(yàn)證。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換器時(shí)，我們可以輕松更換磁性元件，以便快速評(píng)估各種設(shè)計(jì)。選擇正確的電感值是一個(gè)迭代過(guò)程。在鐵芯和繞組設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)每個(gè)值之前，選擇的全部意義并不明顯，因此在評(píng)估磁迭代之前，不要確定電感的值。

要設(shè)計(jì)的電感器的基本元件如圖4所示。我們需要選擇磁芯面積、匝數(shù)、磁芯材料和間隙來(lái)設(shè)計(jì)電感。我們采取的步是選擇磁芯區(qū)域。每種設(shè)計(jì)都可以提供非常寬的磁芯區(qū)域。我們鼓勵(lì)初級(jí)設(shè)計(jì)師嘗試不同的評(píng)估，以快速獲得經(jīng)驗(yàn)并建立知識(shí)庫(kù)。圖5顯示了選擇范圍。低端受到間隙大小(您不希望它太大)和電感熱性能的限制。如果冷卻效果好并且設(shè)計(jì)空間非常緊湊，您將選擇范圍底部的核心面積值。

醉的大面積是醉的小面積的25倍。超過(guò)這個(gè)尺寸，磁芯中的間隙變得太小而無(wú)法控制，并且浪費(fèi)了磁芯面積。隨著尺寸越來(lái)越大，部件的溫度將降低。大多數(shù)磁學(xué)手冊(cè)、教科書(shū)和手冊(cè)試圖將可用磁芯面積的范圍縮小到給定能量存儲(chǔ)的單一值。這是人為的限制，因?yàn)樵谶@些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中沒(méi)有冷卻輸入。Zui愿意嘗試現(xiàn)有的產(chǎn)品系列，并至少針對(duì)幾種不同的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，以理解選擇的意義。

對(duì)于降低L電壓的例子，我們首先計(jì)算電感乘以峰值電流的平方。取值7μH，圖3所示的峰值電流為25A。然后將產(chǎn)品標(biāo)繪在圖5的x軸上，所用的小磁芯面積約為0.45cm2。然后選擇的磁芯是Ferroxcube或TDK的RM8磁芯，如圖1所示。內(nèi)核始終可用，是電力行業(yè)的熱門(mén)選擇。