專(zhuān)利名稱(chēng)：一種相互耦合的濾波扼流圈的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及扼流圈，具體涉及一種相互耦合的濾波扼流圈的制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的電子產(chǎn)品中，輸出濾波扼流圈雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但多數(shù)都采用獨(dú)立電感的濾波方式，存在著電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、可靠性差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有濾波扼流圈電路設(shè)計(jì)復(fù)雜與可靠性差的缺陷，本發(fā)明提供一種相互
耦合的濾波扼流圈。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下 本發(fā)明提供的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法包括以下步驟 步驟l，對(duì)磁芯進(jìn)行選用根據(jù)廠家的磁芯材料手冊(cè)給出的輸出功率與磁芯尺寸
的關(guān)系，結(jié)合該多路輸出電源電路，對(duì)耦合電感的磁芯材料、性能進(jìn)行了分析比較，最終確
定好所需的磁芯； 步驟2，確定電感的匝比選擇電感的匝比要滿(mǎn)足電感的匝數(shù)比等于主變壓器的輸出繞組的匝數(shù)比； 步驟3，對(duì)匝數(shù)進(jìn)行計(jì)算以確定濾波扼流圈。 上述步驟1中選用ARNOLD公司生產(chǎn)的型號(hào)為MS-065125-2的粉芯內(nèi)部有氣隙的磁粉芯。 上述步驟2中，結(jié)合該多路輸出電源的主功率變壓器匝比的關(guān)系，耦合電感的繞組共有4個(gè)，分別為+5V輸出濾波電感、± 15V輸出濾波電感、+10V濾波電感，其匝比關(guān)系為
L17 M,
=2
"^7-i"^7 。
上述步驟3還包括以下步驟
a. 按照公式(1)確定輸出濾波電感值。
<formula>formula see original document page 3</formula>
式中U^為副邊線圈最小電壓； 。為整流管正向壓降，取0. 5V;
U。m^為最大輸出電壓；
△ L為輸出電感的電流變化值，取輸出電流的10% 30%。
b. 依據(jù)式(2)確定電感匝數(shù)，[酬NL=^^ (2) 式中ISP為電感電流最大峰值；BMX為磁路磁通密度最大值； c.最后再分配到各支路，根據(jù)各路實(shí)際電流和次級(jí)匝比得到各線圈匝數(shù)和尺寸。
上述步驟3的電源中，實(shí)際取+5V輸出濾波電感匝數(shù)為14匝，士15V輸出濾波電感匝數(shù)各為40匝，+10V輸出濾波電感匝數(shù)為28匝。 上述步驟3中若在其它各種不同輸出電源中應(yīng)用耦合電感，可根據(jù)具體的電源中主功率變壓器匝比的關(guān)系，來(lái)確定電感匝比。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下 1.相互耦合的濾波扼流圈在多路輸出電源中的使用，大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，減小了產(chǎn)品的體積、重量，降低了成本，提高了交叉調(diào)節(jié)率。 2.目前廣泛應(yīng)用于配套的機(jī)載、彈載各系列計(jì)算機(jī)電源模塊內(nèi)，為電源模塊提供高可靠、實(shí)用的輸出濾波電感設(shè)計(jì)，完成電源模塊的多路輸出功能。
3.設(shè)計(jì)合理、實(shí)用性高、易于加工。
4.在電性能方面有如下優(yōu)點(diǎn) a、采用耦合電感后，各路方程中增加了其他幾路電感電流的變化項(xiàng)di/dt，等效于增大了濾波電感值，減小了輸出紋波電壓； b、有利于改善電源的動(dòng)態(tài)性能。采用耦合電感，每路電壓的變化會(huì)引起其他各路輸出電壓的同樣變化趨勢(shì)，有利于電路的控制，也保證了電路有比較好的動(dòng)態(tài)性能凍用耦合電感，各路電感電流全自動(dòng)跟隨負(fù)載變化，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中能自動(dòng)分配功率，提高了電路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。 c、對(duì)負(fù)載交叉調(diào)節(jié)性能的影響。采用耦合電感能減小輸出電流脈動(dòng)，擴(kuò)寬電路連續(xù)模式的范圍，減小臨界連續(xù)電流，從而減小斷續(xù)與連續(xù)模式輸出電壓間差距或使負(fù)載交叉調(diào)節(jié)性能落在連續(xù)模式工作范圍，改善了多路輸出電源的負(fù)載交叉調(diào)節(jié)性能。


圖1為本發(fā)明耦合電感的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式
1 、針對(duì)電源多路輸出的具體情況，輸出濾波電感不宜采用獨(dú)立電感，而應(yīng)采用相互耦合的電感，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)直流+5V、 ±15V、+10V四路輸出的濾波儲(chǔ)能，即將四路的輸出濾波電感繞在一個(gè)磁芯上，只有+5V主電路受控，輸出特性較好，而± 15V、+10V三路分別用三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。 多路輸出耦合電感的等效電路如圖l所示，引入變壓器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，其方程見(jiàn)式(1)。 fVr。,LU,/力)+(W,./Wi丫fk/d,)
(1) 式中Li為第i個(gè)電感的電感值；
Lm為激磁電感。
2、選用磁芯 根據(jù)廠家的磁芯材料手冊(cè)給出的輸出功率與磁芯尺寸的關(guān)系，結(jié)合該多路輸出電 源電路，對(duì)耦合電感的磁芯材料、性能進(jìn)行了分析比較，最終選用ARNOLD公司生產(chǎn)的磁粉 芯，型號(hào)為MS-065125-2，這種磁粉芯內(nèi)部有氣隙。
3、確定匝比 選擇電感的匝比要滿(mǎn)足電感的匝數(shù)比等于主變壓器的輸出繞組的匝數(shù)比。如果耦 合電感的匝數(shù)比不能保證與變壓器的匝比相等，則在各路輸出電壓之間會(huì)存在附加的電流 流動(dòng)，從而在其輸出產(chǎn)生很大的紋波。結(jié)合該多路輸出電源的主功率變壓器匝比的關(guān)系，耦 合電感的繞組共有4個(gè)，分別為+5V輸出濾波電感、± 15V輸出濾波電感、+10V濾波電感，匝 比關(guān)系為 , = Y，》=2 。若在其它各種不同輸出電源中應(yīng)用耦合電感，可根據(jù)具體的 6
電源中主功率變壓器匝比的關(guān)系，來(lái)確定電感匝比。 4、計(jì)算匝數(shù) 首先確定輸出濾波電感值。<formula>formula see original document page 5</formula> (1) 式中U2min為副邊線圈最小電壓； U。為整流管正向壓降，取0. 5V; U。m^為最大輸出電壓； A L為輸出電感的電流變化值，取輸出電流的 10% 30%。 然后依據(jù)式(2)確定電感匝數(shù)，<formula>formula see original document page 5</formula>
式中ISP為電感電流最大峰值；
B皿為磁路磁通密度最大值。 最后再分配到各支路，根據(jù)各路實(shí)際電流和次級(jí)匝比得到各線圈匝數(shù)和尺寸。在 該電源中，實(shí)際取+5V輸出濾波電感匝數(shù)為14匝，士15V輸出濾波電感匝數(shù)各為40匝，+10V 輸出濾波電感匝數(shù)為28匝。 加工該耦合電感，還需把各路輸出負(fù)載的電流疊加起來(lái)，選用符合這個(gè)電流要求 的導(dǎo)線規(guī)格。為了減小漏感，采用了均勻繞制的方法。在電感最外層，需繞一層絕緣薄膜， 起到保護(hù)作用，最后浸漆烘干。同時(shí)注意標(biāo)注各出線的同名端，如果把各繞組的極性接錯(cuò)的 話，會(huì)導(dǎo)致各繞組間互相影響，使整個(gè)電源損壞。
5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下 使用該耦合電感的電源已經(jīng)達(dá)到了如下技術(shù)指標(biāo)(士15V， +1(^均為三端穩(wěn)壓器 前實(shí)測(cè)指標(biāo)) 負(fù)載調(diào)整率+5V 0.1%;
+15V0. 8% ;-15V0. 8% ;+10V1% ;電壓調(diào)整率《0. 8% ;交叉調(diào)節(jié)率0.8% ;輸出紋波電壓峰峰值VP—p《lOOmv ;效率75% ;外形尺寸103. 4mmX93. 5mmX30. 2mm
該相互耦合的濾波扼流圈在多路輸出電源中的使用，大大簡(jiǎn)化了電路的設(shè)計(jì)，減小了產(chǎn)品的體積、重量，降低了成本，提高了交叉調(diào)節(jié)率。以提高電源性能，獲得高的性?xún)r(jià) 比，前景廣闊。
權(quán)利要求
一種相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1，對(duì)磁芯進(jìn)行選用根據(jù)廠家的磁芯材料手冊(cè)給出的輸出功率與磁芯尺寸的關(guān)系，結(jié)合該多路輸出電源電路，對(duì)耦合電感的磁芯材料、性能進(jìn)行了分析比較，最終確定好所需的磁芯；步驟2，確定電感的匝比選擇電感的匝比要滿(mǎn)足電感的匝數(shù)比等于主變壓器的輸出繞組的匝數(shù)比；步驟3，對(duì)匝數(shù)進(jìn)行計(jì)算以確定濾波扼流圈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，所述步驟1) 中選用ARNOLD公司生產(chǎn)的型號(hào)為MS-065125-2的粉芯內(nèi)部有氣隙的磁粉芯。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，所述步驟2) 中，結(jié)合該多路輸出電源的主功率變壓器匝比的關(guān)系，耦合電感的繞組共有4個(gè)，分別為 +5乂輸出濾波電感、士15V輸出濾波電感、+10V濾波電感，其匝比關(guān)系為<formula>formula see original document page 2</formula>
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，所述步驟3) 還包括以下步驟a. 按照公式(1)確定輸出濾波電感值，<formula>formula see original document page 2</formula>式中U^為副邊線圈最小電壓； U。為整流管正向壓降，取0. 5V;U。m^為最大輸出電壓；AI^為輸出電感的電流變化值，取輸出電流的10% 30% ;b. 依據(jù)式(2)確定電感匝數(shù)，<formula>formula see original document page 2</formula>_ (2)式中ISP為電感電流最大峰值；BMX為磁路磁通密度最大值；c. 最后再分配到各支路，根據(jù)各路實(shí)際電流和次級(jí)匝比得到各線圈匝數(shù)和尺寸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，所述步驟3 中的電源，實(shí)際取+5V輸出濾波電感匝數(shù)為14匝，士15V輸出濾波電感匝數(shù)各為40匝，+10V 輸出濾波電感匝數(shù)為28匝。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，其特征在于，所述步驟 3中，若在其它各種不同輸出電源中應(yīng)用耦合電感，可根據(jù)具體的電源中主功率變壓器匝比 的關(guān)系，來(lái)確定電感匝比。
全文摘要
本發(fā)明提供的相互耦合的濾波扼流圈的制造方法，通過(guò)根據(jù)廠家的磁芯材料手冊(cè)給出的輸出功率與磁芯尺寸的關(guān)系，結(jié)合該多路輸出電源電路，對(duì)耦合電感的磁芯材料、性能進(jìn)行了分析比較，最終確定好所需的磁芯；再選擇電感的匝比要滿(mǎn)足電感的匝數(shù)比等于主變壓器的輸出繞組的匝數(shù)比；最后對(duì)匝數(shù)進(jìn)行計(jì)算以確定濾波扼流圈。解決現(xiàn)有濾波扼流圈電路設(shè)計(jì)復(fù)雜與可靠性差的技術(shù)問(wèn)題，具有實(shí)用性高、易于加工，以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01F17/04GK101710530SQ20091025444
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者惠曉強(qiáng), 楊寧 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所