设计定制电感与使用现成选项
发布于2019-04-29 17:03:08
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工程师在时间和预算压力下有效地完成任务。设计电源可能是一项艰巨的任务，特别是对那些没有太多经验的人来说。其中一个最关键的部件是磁性的。对于基本的非隔离降压，升压或SEPIC转换器，必须确定电源存储电感。
输出滤波器有很多种可能性，它由电感和电容组成。电感越高，电容越小，反之亦然。物理尺寸和成本通常是考虑到以某种方式偏向设计的考虑因素。一开始设计自己的客户感应器似乎是一个好主意。毕竟，你会得到你想要的。但是你呢？
考虑首先进入某种类型的设计的时间和精力，然后采购必要的磁芯，线轴，电线，然后进入实际缠绕和间隙核心。这也需要设备，因为只能用手制作最简单的电感器。性能最佳的电感器通常使用绕组技术（边缘上缠绕的矩形线）和在制造设施外部不可用的材料（压制复合材料）。
标准化磁性元件
下一个选择是使用模拟软件。使用3D有限元软件将获得最佳结果，因为它可以更好地解决绕组几何形状导致的交流损耗，而不是2D或纯数值计算。在任何一种情况下，都需要时间来创建模型或简单地输入和运行各种提出的电感值。
如果一个人刚刚开始学习电源设计的过程，那么理解关于所有组件的看似无限多的选择是有益的，而不仅仅是磁性及其对设计的影响。没有人建议只有一个独特的电阻和电容组合使控制环路补偿工作。同样，对于磁性元件，没有一种独特的解决方案。多种设计要求相互平衡，以便为每种情况找到最佳解决方案。
有趣的是，在电源中，磁性元件是工程师认为必须自己设计的唯一元件。为什么是这样？没有人设计和制造自己的MOSFET，二极管，电容器，电阻器或控制器。为什么磁性？磁性元件（电感器和变压器）是最后的标准化前沿。几乎没有。现实很简单。磁性元件是工程师可以进行调整以补偿或优化电路的最后自由之一。对于变压器尤其如此，对于电感器则更少。
标准低功率电感器具有标准值，就像电阻器和电容器一样。同样，有许多不同的类型和样式涵盖了广泛的应用。一家公司可能会制造所有可能的部件，从而无需定制电感器。显然，我们都可以想到这种情况并非如此。始终存在特殊或独特的要求和情况，只能配备定制电感器。然而，在绝大多数情况下，从数千种可用中精心挑选的标准电感器将是最快且最具成本效益的解决方案，而不会有任何妥协。
选择最好的电感器
WürthElektronikeiSos作为标准电感器制造商，提供免费在线工具，帮助工程师分析并快速选择适合其应用的最佳电感器。无需获取磁芯，线轴，电线，绕组和设备，或在实验和猜测中投入时间。使用REDEXPERT，工程师只需输入带有基本参数的拓扑结构，工具即可在一个表格中方便地列出所有合适的电感器。
无需为每种可能性输入信息，并像传统软件一样重新运行模拟。从列表中，可以根据高度，体积，损耗，温升，性能和余量等要求缩小选择范围。可以检查损耗数据，其中包括直流和交流的所有磁芯和绕组损耗。这里需要注意的是，包括由绕组结构引起的所有损耗。这在模拟程序中是不可能的，除非在具有详细3D绘图的FEM中完成，本身是耗时的过程，并且材料属性的知识。
数据高度准确，比任何建模或仿真软件都要高，因为它取自硬开关电路中的实际测量结果。WürthElektronik在适当的设备上投入了大量资金，并且在变化频率（10kHz至10MHz）和占空比（0.1至0.9）的条件下及时测量每个电感器。从这个前所未有的结果数据库中，确定每个部分独有的方程。通过REDEXPERT平台轻松访问这些方程式。在这里，工程师可以像其他工具一样测试各种值的电感器，但也可以测试不同的类型。
例如，WE-HCF系列可提供圆形，矩形和绞合线绕组。因此，只需要花费一小部分时间来猜测或计算您需要的线径，更不用说获取线芯和线轴，风，间隙，组装和测试每个部件的时间，工程师可以检查每个部件REDEXPERT一步到位。这是一项巨大的努力。更不用说用手将长方形线缠绕在边缘上或者需要机械去除珐琅绝缘材料是不可能的，这是用剃刀刀片或Dremel工具不易完成的工作。利兹线需要特别注意终止，以便从多股线中受益。
