铁氧体磁芯选择与设计决策

在本文中，我将向您介绍DC-DC转换器或电源滤波电感器等应用中使用的标准铁氧体磁芯选择指南和设计过程。该流程涉及一系列步骤，需要使用多份数据表，并且如果铁氧体磁芯电感器设计需要间隙，则需要执行一定程度的迭代。

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在本文中，我将向您介绍DC-DC转换器或电源滤波电感器等应用中使用的标准

选择指南和设计过程。该流程涉及一系列步骤，需要使用多份数据表，并且如果铁氧体磁芯电感器设计需要间隙，则需要执行一定程度的迭代。各阶段如下：

在继续之前，我们需要考虑决定使用铁氧体磁芯而不是任何其他材料所造成的影响。请确保这是最适合您应用需求的材料。

红框中突出显示的是磁芯的有效长度

；这是计算峰值磁通密度的重要值。它是组合两瓣磁芯时磁通量的平均传输距离。如下图中的蓝线所示：

右边展示的是磁芯组和PCB的构建方式；PCB铜轨将形成线圈环，我们可能需要堆叠数个小型PCB才能得到正确的匝数。这种设计的另一个目的是可能降低整体外形高度。因此，我们选择了平面磁芯组。

研究并选择铁氧体材料（第2阶段和第3阶段）

实线表示材料的磁导率（铁氧体“优质”系数）。在100kHz下，它们的值都在2000左右。这告诉我们，与空气相比，它们在（a）集中磁通量和（b）约束磁通量方面有多好。两者都比空气好2000倍，这一点很重要。但是两者在100kHz下没有太大区别，而且它们在高达1MHz的频率下都具有合理的性能。

虚线表示磁芯材料损耗，在1MHz下，3F3材料略优于3C90。

下一项比较表明磁导率随磁芯温度的变化程度：

在0°C至100°C的典型工作范围内，3F3材料将是首选。未显示的另一项比较是磁芯饱和水平。不过，我没有将其包括在内，因为两种材料的饱和水平非常接近，并且不会影响选择3F3材料的决定。

概述

我们选择了名为E38/8/25（Ferroxcube制造）的磁芯类型，并调查其制造材料。材料3C90和3F3都很常见，在研究其材料规格时，我们决定使用3F3，因为它的性能更好。

为了得到这些结论，我们需要研究三份不同的数据表；磁芯组E38/8/25的数据表显示其制造材料，还告诉了我们一个关键参数，即有效长度

。然后，我们研究了这两种材料的数据表，进行了并排技术比较。

计算匝数（第4阶段）

计算所需电流（第5阶段）

我们有一个磁芯组（以及磁芯材料），现已计算出所需的匝数，但需要通上什么电流？会引起问题吗？电流太大会导致磁芯饱和，因此应避免这种情况，但我们需要深入了解应用才能计算电流。在本示例中，我们假设应用是一个使用铁氧体磁芯选择指南和绕组作为DCM反激式变压器铁氧体磁芯的DC-DC转换器。

因为它是反激式电路，所以我们无需分析任何次级电路方面以计算初级电流；我们只需要知道提供给负载的最大功率和工作频率。因此，假设工作频率为100千赫，负载所需的功率为40瓦。

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