如何根据气隙计算相应AL值呢?

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如何找到气隙宽度。

今天,有一个洪都拉斯的assembly厂家询问,问客户的气隙长度是一共0.95mm还是每一侧0.95mm。

is the total gap of .95mm or if its .95mm on each core or just one side?

下面是图纸:

变压器

其实这是一个很蠢的问题,如果能在一个core上做gap为什么要在两个上各做一个gap呢?

如果想要的是1.9mm的气隙,那直接可以在一个上cut出来。但是作为“engineer”,你还要用事实依据来说服他。

方法1:

遇到这种问题,第一个想到的就是去查core的datasheet:

变压器

core是TDK的, 要求是E20 N87.发现还真有gapped的资料, 可惜最大的gap只有0.5+0.05mm。这个方法不行。

方法2.

计算:

4-5引脚共有10匝,L的值也知道了,A也知道,如果知道ur(相对磁导率),我们就可以算出磁路的长度了!根据core的datasheet我们可以算出磁路的长度,再减去得到的l值,就是gap的值。

变压器

计算公式:

变压器

正觉得数学没白学的时候,发现在TDK的datasheet里,气隙值改变,对应的相对磁导率也在改变,就是ue(ue和ur一样)。这个方法行不通。

方法3.

google

由要求的L值可算出Al值,

变压器

so easy,我得到的Al值是63nH。

我们知道AL值是一般电感和变压器里厂商提供的值,但是学习过程中几乎不用,那就查查Al值和gap的关系吧。然后就得到了这张图:

变压器

变压器

图片来自:E Ferrite cores, E20/10/6 (EF20/10/6), EE ferrite cores

发现gap和AL值竟然是线性的···再根据自己算出来的63nH,对应的gap就是0.95mm(大约)。

然后问题就解决了。

10.3.2017

今天看到了相对磁导率和气隙宽度的计算公式:

变压器

其中: Ucore 是本身无gap时的相对磁导率,Lgap是气隙宽度,Lcore是磁路长度。

这个公式的限制条件:

  1. 磁路的每个部分宽度需统一。
  2. 气隙长度要远远小于磁路长度。
  3. 磁化均匀,且无边缘效应。
  4. 磁芯的相对磁导率要远大于空气的磁导率。

10.6.2017

问了TI的老师傅以后,得到了更精确的计算方法。

首先,继续查看EF20 core的datasheet:

变压器

发现有一栏专门写着:relationship between air gap- AL value。

但是并不知道这些K1,K2如何使用,在老师傅的帮助下,得到了下面的计算方法:

变压器

这个是TDK专门用来计算的公式,我还不确定其他公司是否都有自己的计算方法。

既然有了专门的公式,我们带入值进行计算:

S=0.95 K1=61.6 K2=-0.737

得到的结果就是: AL=63.97nH 和我们根据 L=AL*N^2得到的结果十分接近。

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