如何自行绕制所需要的2.2uH的电感?

如何自行绕制所需要的2.2uH的电感?

X

0

=

U

0

I

0

X_0 = {{U_0 } \over {I_0 }}

X0=I0U0

10

5

=

2

{{10} \over 5} = 2

510=2Ω输出电感

L

s

=

X

0

2

π

f

0

L_s = {{X_0 } \over {2\pi f_0 }}

Ls=2πf0X0

2

2

π

×

150

k

H

z

=

2.122

μ

H

{2 \over {2\pi \times 150kHz}} = 2.122\mu H

2π×150kHz2=2.122μH

μ

H

\mu H

μH并联电容

C

p

=

1

2

π

f

0

X

0

C_p = {1 \over {2\pi f_0 X_0 }}

Cp=2πf0X01

1

2

π

×

150

k

H

z

×

2

=

530.5

n

F

{1 \over {2\pi \times 150kHz \times 2}} = 530.5nF

2π×150kHz×21=530.5nFnF串联电容

C

s

=

1

(

2

π

f

0

)

2

(

L

0

L

s

)

C_s = {1 \over {\left( {2\pi f_0 } \right)^2 \left( {L_0 - L_s } \right)}}

Cs=(2πf0)2(L0Ls)1

1

(

2

π

×

150

k

H

z

)

2

(

13.79

2.122

)

μ

H

=

96.48

n

F

{1 \over {\left( {2\pi \times 150kHz} \right)^2 \left( {13.79 - 2.122} \right)\mu H}} = 96.48nF

(2π×150kHz)2(13.792.122)μH1=96.48nFnF

【表3-3 实际参数】

LCC参数数值单位串联电感

L

p

=

2.02

L_p = 2.02

Lp=2.02

μ

H

\mu H

μH并联电容

C

p

=

525.9

C_p = 525.9

Cp=525.9nF串联电容

C

s

=

94.88

C_s = 94.88

Cs=94.88nF

计算LCC也可以使用下面由学生开发的 计算LCC参数的小程序 :

▌04 绕制LCC电感

首先选择适合通过高频大电流的Litz线,建议选择大于100股以上的Litz线。然后选择高频低损耗磁环,体积能够容得下绕制电感所需要的匝数。

▲ 用于测试的T106-2磁环

左:进口磁环;右:国产磁环

剩下就是需要确定绕制多少圈Litz。

根据 环形电感计算公式 :

L

=

N

2

A

L

L = N^2 \cdot A_L

L=N2AL

其中参数:

L

L

L:电感量(H)

A

L

A_L

AL:感应系数

N

N

N:匝数

感应系数

A

L

A_L

AL本可以从购买到的高频电感数据手册中查到。如果没有查到,也可以通过实际测试获得。

比如使用多股软铜丝线先在磁环上绕制若干圈

N

0

N_0

N0(比如10圈),然后测量对应的电感量:

L

0

L_0

L0。那么该磁环的感应系数就可以计算出来:

A

L

=

L

0

N

0

2

A_L = {{L_0 } \over {N_0^2 }}

AL=N02L0

请注意,如果绕制的匝数不多,实际电感量还与绕制线圈在磁环上的分布密集与松散的情况有关系。

※ 讨论总结 ※

制作一个良好的无线电能收割装置,需要从器件的参数、性能、制作工艺等各方面降低损耗,才能够将无线电能服服帖帖的装进储能法拉电容。

□ 公众号回复1:

卓大好: 近我们在尝试进一步提高LCC充电速度,在这个过程中我们发现有的时候LCC的输出似乎会卡在某个电压,充到那里就再也充不动了,初步怀疑是绕的电感有问题。 顺便做个广告:我自己搓的LCC计算器和电容能量计算器:LCC计算器支持自动计算LsCsCp和N(实测N的计算似乎与实际差别较大)电容计算器支持自动计算电容能量,平均充电功率和平均充电电流:

http://www.juruoyun.top/jry_wb/jry_wb_small_application/index.php#sc_lcc http://www.juruoyun.top/jry_wb/jry_wb_small_application/index.php#sc_cp 我觉得应该是没写错

□ 公众号回复2:

卓大大,后来测量,之所以充电小,还是电容的精度不够。 卓大大,能不能把那篇文章里面的东西遮一下,就是那个充电板。我们队长不让外露,很尬的

# 为啥不让外露呢?大家可以相互参考借鉴一下,相互观摩和学习呀。

■ 相关文献链接:

第十六届全国大学智能汽车竞赛竞速比赛规则 无线节能信标核心板V4-测试-2021-4-3 无线充电系统在输出部分采用LCC拓扑结构综述研究 火中取栗 粘贴铜箔简易实验电路制作 面包板 第十三届智能车竞赛节能组无线充电系统说明 倍压整流 火中取栗 经过标定后的ESP32对于节能信标组充电过程测量 环形电感计算公式

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