高频开关电源设计与应用实例

=N×N×Al

Al：电感系数

H=0.4×3.14×N×I/Le

H：磁场强度，Le：磁路长度

继续。。。。。

计算磁芯大小的方法有几种，最常用的就是AP法，但实际上，因为磁粉芯的磁导率随磁场强度变化较大，计算经常需要迭代重复。另外，因为磁环的规格相对比较少。我们就不用AP法计算了。而是直接拿磁芯参数过来计算，几次就可以得到需要的磁芯了。经验越丰富，计算就越快了。

适合用来做PFC电感的磁粉芯主要有三类：铁镍钼(MPP)、铁镍50(高磁通)、铁硅铝(FeSiAl)。其中，铁镍钼粉芯的饱和点大概在B=0.6附近。而后两者都可以达到1以上。

此处，我们选用某国产的铁硅铝粉芯，下面是该粉芯的一些特性曲线图：

从图上可以看见，当磁场强度上升的时候，磁导率在下降。那么电感量也就会下降。所以，我们希望电感量在承受直流偏磁时不要跌落的太多，那么设计所选择的磁场强度就不能太高。我们选用初始磁导率μ0=60的铁硅铝粉芯，那么可以从图中看到，当磁场强度为100Oe时，磁导率还有原来的42%，而当磁场强度为100Oe时，磁感应强度为0.5T，远未到饱和点。我们就把设计最大磁场强度定为100Oe。

那么根据

L=N×N×Al

H=0.4×3.14×N×I/Le

我们得到的限制条件是：0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le100

由于100Oe时，磁导率只有初始值的42%，所以我们要对上式中的Al乘上这个系数。那么带入相关的参数L=709uH，I=11.94A，我们有：

0.4×3.14×SQRT(709E-6/(0.42×Al))×11.94/Le100，简化后得到：

0.616/(Le×SQRT(Al))100

注意：上式中，Le的单位是：cm，Al的单位是：H/(N×N)

现在，我们可以把磁芯参数带入计算了。

选择一个：

A60-572A，Le=14.3cm，Al=140nH/(N×N)，Ae=2.889平方厘米，带入后得到：115100

显然磁芯不合适，再选择一个更大的：

A60-640，Le=16.4cm，Al=144nH/(N×N)，Ae=3.53平方厘米，计算得到：99100，不等式满足。磁芯选定。

然后，根据99=0.4×3.14×N×I/Le计算得到N=108圈

有时，选择不到合适的单个磁芯，可以选择两个磁芯叠加起来使用。