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1、2023/2/231.概 述 在 开 关 中磁 元 件-体 积2030%,重量3040%,损耗2030%.特点:1)无标准商品化元件；2)优化函数多重;3)磁学基础差;4)实践和经验.2 磁元件的发展:高频化;平面化;模块化;集成化;阵列化;混合电路.第1页/共30页2023/2/23高频化 减少体积，提高频率遇到的问题：损耗损耗=1.21.7,=2.22.7 发热与散热寄生参数L,C仿真困难建模问题3第2页/共30页2023/2/23平面变压器4第3页/共30页2023/2/23平面化优点：适用于模块Ls小线圈用PCB板，参数重复性好易于制造和装配可靠性高散热容易5第4页/共30页2023/
2、2/23模块化 引脚 绝缘树脂 磁芯DIP双列直插电感变压器利用PCB作为线圈的一部分N1/N2=4:4N=86第5页/共30页2023/2/23模块化优点：标准化；例如DIP封装。PCB是线圈的一部分；由于标准化，可象R,C元件一样装配；可实现多功能；参数稳定；商品化。7第6页/共30页2023/2/23集成化集成化的概念不是新的，如三相变压器是三个单相变压器综合的结果。低输出电压变压器既要减少整流器件压降，又要减少接头，希望变压器和电感、电感和电感、变压器和变压器组合在一个磁芯上，合并在一个线圈中，最少的接头。这就是所谓磁集成。8第7页/共30页2023/2/232.磁的基础知识2.1 磁
3、的基本概念物质的磁现象磁的单位磁的基本定律-安培环路定律和电磁 感应定律磁路9第8页/共30页2023/2/23物质的磁现象磁性物质磁化和去磁磁体的极性和磁力线磁场与磁场能量磁场对载流导体的作用10第9页/共30页2023/2/23右手定则 磁场方向 电流方向 磁场方向 电流方向11第10页/共30页2023/2/232.2 磁的单位磁感应强度磁通密度B单位长度导线，流过单位电流，在一个磁场中，受到单位的力（符合左手定则），这个磁场的磁感应强度称为单位磁感应强度，在MKS制中单位用特斯拉（Tesla），简称为特，代号为T。在CGS制中为高斯（Gaus）,简称高（Gs）,与特的关系为1T=104
4、GsB是表示某点磁场强度和方向的矢量。12第11页/共30页2023/2/23磁通 磁通垂直通过一个截面的磁力线总量称为磁通量，简称磁通,用表示。一般情况：nBdAA13或 磁通密度第12页/共30页2023/2/23磁通的单位与换算在MKS制中磁通的单位是韦伯（Weber），简称韦，代号Wb.14在CGS制中，磁通的单位是麦克司韦（Maxwell），简称麦,代号Mx.与MKS制换算关系为第13页/共30页2023/2/23磁导率 和磁场强度H电流产生磁场强度因材料的不同而不同.用一个系数表征材料的特性.相同电流产生磁场强的就越大.用表征材料特性,磁感应强度与的比值只与产生磁场的电流有关,即.
5、H称为磁场强度,也是向量15第14页/共30页2023/2/232.3安培环路定律 矢量H沿任意闭合曲线的积分等于此闭合曲线所包围的所有电流的代数和(图1.6),即dlHI1I2I3根据右图,方程右边I416第15页/共30页2023/2/23磁场强度单位如果磁场强度H与闭合路径方向一致,闭合路径的积分为 在MKS制中磁场强度单位为安/米.而在CGS制中为奥斯特,简称奥,代号Oe.它们之间的变换关系为17第16页/共30页2023/2/232.4电磁感应定律楞次定律法拉第定律SN运动方向18第17页/共30页2023/2/23电磁感应定律如果是多匝线圈式中：N磁链（Wb)19第18页/共30页
6、2023/2/232.5电路中的磁元件1、自感自感系数20即电感单位 L=伏秒/安=欧秒=亨利 简称亨,代号H第19页/共30页2023/2/23电感的感应电势符号和单位+e -电流增加-e +电流减少单位(亨)21第20页/共30页2023/2/23自感电动势与能量关系22能量关系第21页/共30页2023/2/232、互感线圈之间互感23N1N2i1i21112互感系数MN1N2i1i2同名端用 表示第22页/共30页2023/2/23互感电动势24当N1中电流i1变化时,在N2中感应电势同理，i2变化时，在N1中感应电势第23页/共30页2023/2/23电压平衡方程式如果两个耦合线圈都
7、流过增量电流有25耦合系数第24页/共30页2023/2/23互感的并联与串联电感值分别为L1L2的两个线圈有磁耦合26串联：Lp=L1+L2 2M异名端串联取正，同名端串联取负并联：分母中 号决定原则：同名端并联取正，异名端取负第25页/共30页2023/2/23变压器127空载：电压激励，初级次级：变比：第26页/共30页2023/2/23变压器2变压器负载28u1u2N1N2kRLi1i2或i2N2i2/N1次级反射电流第27页/共30页2023/2/23漏感和寄生参数29LsLmRiReR2N1N2CCuiu2第28页/共30页2023/2/23正弦波电压激励的变压器如果磁芯磁导率不是无穷大，忽略漏感和线圈电阻,有所以即30第29页/共30页2023/2/23感谢您的观看！第30页/共30页