儲能電感計算-031020

儲能電感(PowerInductor)之計算Date：2003年10月20日1685648198848Page-1-Lastprinted6/1/20237:36:00PM(1)儲能電感(PowerInductor)AP值公式推導(2)儲能電感(PowerInductor)儲能容量計算(3)儲能電感(PowerInductor)AP值計算(4)儲能電感(PowerInductor)銅鐵損公式推導(5)漆包線線徑計算(6)儲能電感(PowerInductor)銅損計算(7)儲能電感(PowerInductor)鐵損計算(8)儲能電感(PowerInductor)銅鐵損平衡調整(9)結論1.儲能電感(PowerInductor)AP值公式推導：以輸出功率為出發點NAtVBeoffo；weAAApNBtVAJNIAoffoeow;soffooffoofBJDPNBJNtIVAp2.Example1：儲能電感(PowerInductor)儲能容量計算GassBmmAJkHzfAIVVsoo500;/10;265;3;52求鐵芯尺寸(AP值)Sol：令1offD445328211310132501510265/105/10135mmmmmmwbmmAAVfBJDPApsoffo3.Example2：儲能電感(PowerInductor)AP值計算).(5.9;2.17;500;/10;265;3;5222oewsooPmmAmmAGassBmmAJkHzfAIVVoV鐵芯最大儲能容量求已知Sol：求取最大儲能容量令1offD4221632.175.9mmmmmmAp28242/105/10500/50050500mmwbmwbcmmTGassB線WmmWbmmAmmDfBJAPoffspo7.21110265/105/1016332824註：鐵芯(材質型號)：MPP-P1004/125E單位換算請參考下表：儲能電感(PowerInductor)之計算Date：2003年10月20日1685648198848Page-2-Lastprinted6/1/20237:36:00PM單位轉換表：C.G.SM.K.S備註線(馬克斯威)偉伯(Wb)Wb=108線B線/cm2(高斯Gass)偉伯/米2(wb/m2)1Wb/m2=104線/cm2H奧斯特牛頓/偉伯安匝/米4.儲能電感(PowerInductor)銅鐵損公式推導：以銅鐵損接近平衡為目標dcdcCuLRIP2,)(銅損RlRwdc)(?MTLcmNlw；MTL2)(HtIDOD線電阻(R)比對表：線徑（）R線徑（）R線徑（）R0.08mm3778u/cm0.14mm1193u/cm0.35mm185.7u/cm0.10mm2381u/cm0.20mm577.2u/cm0.4mm141.7u/cm0.12mm1636u/cm0.30mm254u/cm0.45mm112.1u/cm)(,鐵損FeLP33)/(VmmcmmW？單位體積鐵損或估計利用鐵芯資料的鐵損圖參考maxB註：參考鐵芯資料如下圖對照出單位體積鐵損圖一、MPP-P1004/125E之單位體積鐵損圖5.Example3：漆包線線徑計算求銅線線徑已知2/5;3mmAJAIo儲能電感(PowerInductor)之計算Date：2003年10月20日1685648198848Page-3-Lastprinted6/1/20237:36:00PMSol：226.0/53mmmmAA銅線解截面積銅線線徑=mmmm44.01416.36.026.Example4：儲能電感(PowerInductor)銅損計算條求銅損銅線已知345.0;36.4;68.4;56.10;21;3mmmmHtmmIDmmODNAIoSol：dcdcCuLRIP2,)(銅損AIIodc3/mm110u/cm1100u0.45漆包線單位電阻/mm37u//110110//110)0.45(3R條漆包線單位電阻並繞或由廠商資料中得知利用尺規量測MTLmmmmmmmRlRwdc3.11/mm37u]36.42)68.456.10(21[mWmWmPCuL1027.1013.1132,7.Example5：儲能電感(PowerInductor)鐵損計算求鐵損已知21;5.9;4265;227.0227233NmmAuskHzfcmmmVesSol：取95mT×0.5=47.5mT=475Gass註：參考圖一、MPP-P1004/125E之單位體積鐵損圖。125mW0.227cm550mW/cm/5503333,VmmcmmWPFeL8.儲能電感(PowerInductor)銅鐵損平衡調整由Example4與Example5所求得之銅損與鐵損如下：銅損：102mW；鐵損：125mW在鐵損上有略微偏高，但兩者相差不大，又溫升過後銅損會略微爬高，因此以目前的銅鐵損而言在平衡上是適當的不需再做調整。註：銅鐵損之間基本上以不超過兩倍關係，則不需做平衡調整。9.結論：在選擇與設計PowerInductor時除了設計符合電氣規格所需電感值與適當的材質之外，還需考量銅鐵損平衡設計，才能達到PowerInductor‘spowerloss降到最低。95mT952Gass/100952.0/0952.0/100952.05.1991019215.98.3524226262cmmwbmmwbmmvtmmusVNAtVBeoffo線