逆变器输出滤波电感

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逆变器输出滤波电感
逆变输出滤波电感的设计首先需要根据控制确定其LC值，在此基础上再做设计。
一般来说，逆变滤波电感使用Iron Powder材料，或High Flux，Dura Flux材料，Ferrite也可以。一般应保证其铁损与铜损有一个比例，如0.2~0.4，之所以不用0.5（此时效率最高），是因为散热的问题。待会有空贴一篇用Iron powder作逆变电感的文章。
这样算！
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对于图1所示的半桥逆变电路，由于其输出为正弦波，按照电路原理，其在输出过零点时，SPWM波的占空比最高（0.5，不计死区时间），此时电感上的dB最高，ripple电流也最大，为：
Ippmax=Vi/(4fL) (1)
f为SPWM波频率，L为滤波电感量
相应的B值为：
Bpkmax=10e8*Vi/(8fAN) (2)
A为磁芯截面，N为匝数，单位为厘米克秒制，磁密单位为Gauss。将（1）式代入（2），可得
Bpkmax=10e8IppL/(2AN) （3）
当输出电压瞬时值不为零时，可经由Bus电压减输出电压而得出L上的电压，再按照占空比的频率可得每一个SPWM周期的Bpk，其与输出电压的关系如下：
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Vo/Vi在图中最高比例为0.5，这只对输出峰值等于Bus电压的情况。在实际使用中，如果需要更高的输出精度，Bus还会降低，比值相应变小。同时也可以看出，输出电压越高，磁密变化越低。
上图可以帮助我们理想磁芯内的磁密变化，却并不利于直接计算损耗。下图给出了在不同输出电压峰值的情况下，平均损耗与最大损耗在不同材料下的比值。当然，损耗最大发生在输出为零的情况。
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在实际设计时，只需知道输出电压峰值及Bus电压大小。按式（2）或（3）再经由Steinmetz公式Pmax=k*Bpkmax**n*f**m就可知Pmax，从而可知Pave，也就是您所设计电感的铁损。
至于铜损，相信再简单不过了，按输出电流有效值乘L的DC电阻就可以了。ripple就不必考虑了，太麻烦。如果频率够高，有涡流的话，再乘一个系数。倒是温度系数不得不考虑。
下面给出一些材料的n值，方便查找曲线
Micrometals
-2:2.27    -8:2.29    -14:2.20    -18:2.26    -26:2.14    -30:2.05
-34:2.08   -35:2.00   -38:2.13    -40:2.12    -45:2.11    -52:2.13
其它材料，厂商都有提供n值，或者其它类似参数，到时拜托再算一下。

还有一点，通过控制理论和上述方法算出的最优解未必符合，自已取舍了。

amwygah

不错。。。

hhsyzz

有收获，谢谢楼主！

disheng

楼主资料不错，要顶一下。

terrykgm

资料不错，学习了，楼主辛苦了啊。顶一个

tmstd

学习了，楼主辛苦了啊。顶一个

0600240206

好东西啊。。。。。

纸皮

学到东东了

Donyle

好东西，有些看不懂，继续学习。