式中, L 为磁心线圈电感量, f 为噪声频率, 通常用低通滤波器截止频率代入. 由空心线圈电感计算式: 2 L 0 = 4. 6∧0N H ln (D d ) ×10
9
( 2) ( 3)
H 为磁心高度 ( cm ) ; ∧0 ( = 0. 4∏ 10 ) 为 × -6
得到带有磁心的线圈电感计算式: 2 L = 4. 6∧i∧0N H ln (D d ) ×10
9
式中, L 为磁心线圈电感量 (H ) ; ∧i 为磁心 材料磁导率; D , 为磁心外径, d 内径 ( cm ) ;
( 真空磁导率; N 为线圈匝数. 3) 式除以 ( 2)
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磁性材料制造商一般都会给出材料的 磁谱曲线 ( ∧i～ f , ∧i～ f 曲线) , 由磁 tan 谱曲线按式 K = Ξ∧i 可以作出各种磁心的 K 曲线. 作为例子, 图4 分别给出美国 Stew 2 公司生产的28# N iZn 材料 ( ∧i = 850 ) , a rd 33# M nZn 材料 ( ∧i = 2700 ) 和浙江天通电 子公司高 ∧ 材料 TL 7 ( ∧i = 7500) K 值随频
式中, K = Ξ∧i . 为了使上式具有普遍性, 即 既可用于环形磁心也可用于组合磁心, 我们 可以用磁心常数 C 1 代入计算更加方便. 环 形试样磁心常数为 C 1 = 2∏ H ln (D d ) , 因 此, ( 5) 式进一步变换为 Z = Ξ = Ξ∧iL 0 = L 4∏ N 2 C 1 ×10- 9 (CGS 制) ( 6) K 我们称 K 为材料阻抗优值.K 作为扼 流圈阻抗系数只与磁心电磁品质有关. 由 ( 6 ) 式或 ( 7 ) 式可方便地进行任何形状尺寸 闭路磁心扼流圈阻抗的快速计算. 3. 2 磁心材料的 K 曲线
1999年10月
磁 性 材 料 及 器 件 ·25·
D = 4. 0mm , d = 2. 0mm , h = 2. 0mm , C 1 = 5. 1mm
8 - 1
, N = 1.查 K 曲线图, K =
图4 美国 Stew ard 公司28# N iZn 材料 K 曲线
( 附33# M nZn, 7材料 K 曲线) TL
3. 3 利用 K 曲线快速计算扼流圈阻抗举
例 采 用 Stew a rd 公 司 28 # N iZn,33 # M nZn 和天通电子公司高 ∧ 材料 TL 7, 利用 K 曲线快速设计计算频率分别为 25M H z, 1M H z 和100kH z 时噪声扼流圈阻抗. ( 1) 管形磁心28B 01372000 外径 D = 3. 51mm , 内径 d = 1. 30mm , 高 h = 3. 25mm , C 1 = 1. 90mm - 1 , 匝数 N = 流圈阻抗为 2 Z = K ∧0N C 1 =
- 3
1. K 曲线图, K = 450 ×108 8 H , 噪声扼 查
D = 3. 5 1mm , d = 1. 3 0mm , h =
3. 25mm , C 1 = 1. 90mm - 1 , N = 1. K 曲 查
线图, K = 170 × 108 8 H , 噪声扼流圈阻抗 为 2 Z = K ∧0N C 1 =
( 3) 管形磁心 T 4×2×2 170 × 108 × 12 × 4∏ 10×
7
( 2) 管形磁心33B 01372000
450 × 108 × 12 × 4∏× 10- 7 1. 90 × 10= 29. 76 ( 8 ) ( 实测值 278 ) ≈
3
1. 90 ×
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10 = 11. 24 ( 8 ) ( 实测值 118 ) ≈
Z = K ∧0N
8
39×10 8 H , 噪声扼流圈阻抗为
2
C1 =
设计器件时, 根据噪声频率范围, 要求 的扼流圈电感, 选择磁性材料; 按照上述方 法确定磁心尺寸和线圈匝数. 3. 4 计算误差估计 我们在推导 ( 6 ) 式和 ( 7 ) 式时作了不计 磁心损耗的假设, 实际上在高频下磁心损耗 激增, 磁心损耗作为一个等效电阻成为扼流 圈阻抗的有功分量. 在计及磁心损耗时如何 利用上述公式 为了说明这个问题, 下面推 导存在磁心损耗时使用 ( 6 ) 式和 ( 7 ) 式计算 扼流圈阻抗带来的误差. 计及磁心损耗时扼流圈阻抗幅值

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