很多文献及相关技术资料给出的磁性元件设计方法或公式往往直接忽略了某些设计变量的影响,作了假设简化后得出一套公式;或者并未交代清楚公式的应用条件,甚至有些文献所传达的信息本身就不正确。很多电源设计者并没有意识到这一点,直接套用设计手册中的公式,或把设计手册中某些话断章取义,尊为“设计纲领”,而没有进行透彻的分析和思考,以及实验的验证。其结果往往是设计出来的高频磁性元件不能满足应用场合的要求,影响了研发的进度和项目的按期完成。为了使电源设计者在设计过程中,避免犯同样的错误,为此,我们针对在学习和研发中遇到的一些概念性的问题进行了总结,希望能给大家提供一个借鉴。
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很多电源设计人员认为在高频磁性元件设计中,填满磁芯窗口可以获得最优设计,其实不然。在多例高频变压器和电感的设计中,我们可以发现多增加一层或几层绕组,或采用更大线径的漆包线,不但不能获得优化的效果,反而会因为绕线中的邻近效应而增大绕组总损耗。
因此在高频磁性元件设计中,即使绕线没把铁芯窗口绕满,只绕满了窗口面积的25%,也没有关系。不必非得想法设法填满整个窗口面积。
这种错误概念主要是受工频磁性元件设计的影响。在工频变压器设计中,强调铁芯和绕组的整体性,因而不希望铁芯与绕组中间有间隙,一般都设计成绕组填满整个窗口,从而保证其机械稳定性。但高频磁性元件设计并没有这个要求。
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