我們在設(shè)計開關(guān)電源時,尤其隔離類型電源不可避免的需要設(shè)計電感或者是變壓器,選型種類繁多,本文就列舉了常用的變壓器(電感)磁芯骨架類型,以及介紹相關(guān)選型關(guān)鍵點,以便工程師對磁性器件的選型。
首先列舉一下各種磁芯形狀的類型:
罐型磁芯
RM型磁芯
E型磁芯
EC型磁芯
ETD型磁芯
EER型磁芯
PQ型磁芯
EP型磁芯
環(huán)型磁芯
各種形狀參數(shù)對比表:
罐型磁芯
骨架和繞組幾乎全部被磁芯包裹起來,致使它對 EMI 的屏蔽效果非常好;罐型磁芯尺寸 均符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn),在制造的時候互換性非常好;可提供簡單型骨架(無插針的)和 PCB 板安裝骨架(有插針);由于罐型形狀的設(shè)計,致使與其它類型同等尺寸的磁芯相比費 用更高;由于它的形狀不利于散熱,因此不適于應(yīng)用于大功率變壓器電感器。
RM 型磁芯
與罐型相比,切掉了罐型的兩個對稱的側(cè)面,這重設(shè)計更有利于散熱和大尺寸的引線引 出;與罐形相比,節(jié)約了大約 40%的安裝的空間;骨架有無針型的和插針型的;可以采 用一對夾子進(jìn)行安裝;RM 型磁芯可以作成扁平形狀(適合現(xiàn)在的平面變壓器或者是直接 把磁芯裝配到已經(jīng)設(shè)計好繞組的印制板電路上);雖然屏蔽效果不如罐型的好,但是仍 然不錯。
E 型磁芯
與罐型磁芯相比,E 型磁芯的費用要低的多,再加上繞制和組裝都比較簡單,這種磁芯形 狀現(xiàn)在應(yīng)用最廣,但是它的缺點是不能提供自我屏蔽;E 型磁芯可以進(jìn)行不同方向的安 裝,也可以幾付疊加應(yīng)用更大的功率;這種磁芯可以作成扁平形狀(是現(xiàn)在平面變壓器很流行的磁芯形狀);也可以提供無針和插針型骨架;由于其散熱非常好、可以疊加使 用,一般大功率電感器和變壓器都使用這種形狀的磁芯。
EC、ETD 和 EER 型磁芯
這些類型的磁心結(jié)構(gòu)介于 E 型和罐型之間。和 E 型磁芯一樣,他們能提供足夠的空間供 大截面的引線引出(適合現(xiàn)在開關(guān)電源低壓大電流的趨勢);這些形狀的磁心散熱也非 常好;有于中心柱為圓柱形,與相同截面的長方體相比,單匝的繞組的長度縮短了 11%,這樣致使銅損也降低了 11%,同時使的磁心能提供一個更高的輸出功率;同時中心 柱為圓柱形,與長方體中心柱相比,也避免了由于長方體棱角在繞制時破壞繞組線材絕 緣的隱患。
PQ 型磁心
PQ 型磁心專門為開關(guān)電源用電感器和變壓器設(shè)計。PQ 形狀的設(shè)計優(yōu)化了磁心體積、表面 積和繞組繞制面積之間的比率;這種設(shè)計,使的使用最小的磁心提供最大的電感量和最 大化的繞制面積成為可能;這種設(shè)計,使得在最小的變壓器體積和重量下,獲得最大的 輸出功率,并且占用最小的 PCB 安裝空間;可以使用一付夾子進(jìn)行安裝固定;這種有效 的設(shè)計也使的磁心的磁路截面積更加統(tǒng)一,因此這種磁心結(jié)構(gòu)也使得比其它的磁心結(jié)構(gòu) 設(shè)計有更少的工作熱點。
EP 型磁心
EP 型磁心的圓形中心柱立體形結(jié)構(gòu),除了與 PCB 板接觸的末端外,完全的把繞組包裹了 起來,屏蔽非常好;這種獨特的形狀最小化了在兩片磁心裝配時接觸面形成的氣隙的影 響,并且提供了一個更大的體積和總的空間利用率的比例。
環(huán)形磁心
對于制造商來說,環(huán)型磁心是最經(jīng)濟(jì)的,在與其可比較的各種磁心中,它的花費是最低 的;由于使用骨架,附加的和組裝的費用等于零;適合時可以使用繞線機(jī)進(jìn)行繞制;它 的屏蔽也是非常不錯的。