采用永磁体预偏磁的高频功率电感设计方案
2019-10-03 09:57:39 点击：
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然而对于图1所示的永磁偏磁结构，虽然结构简单，但交、直流磁通都会流过气隙中的永磁体，从而因涡流效应将产生很大的损耗和温升，致使永磁体失效，实际无法使用。为了既能充分利用烧结型钕铁硼优良的永磁特性，又能克服其电阻率小、涡流损耗大的问题，本文提出了一种新的永磁偏磁结构，并通过合理的磁路磁阻设计，达到主磁路直流磁通可以有效抵消、而线圈激励磁通(含交、直流磁通)几乎不经过永磁体分磁路的效果，既增强了磁性元件的抗饱和性能，又使得磁性元件中永磁体本身不受高频交流磁通的影响，从而有效提高了电功率密度，同时获得稳定的磁、电性能。
3采用烧结型钕铁硼系永磁体反向预偏磁的功率电感结构及其分析
本文提出的永磁偏磁电感结构如图3所示，从A、B这2个节点形成了3个分支磁路，即电感激磁绕组磁路。，气隙磁路R和永磁体磁路。为了使得激磁绕组产生的交流磁通不通过永磁体磁路，而永磁体产生的直流偏磁又能通过激磁绕组磁路，各分支磁路的磁阻参数需要满足：
在磁路分析中，可按交、直流磁通分量分别进行分析。永磁体产生的直流磁通流过永磁体，不会产生涡流效应与损耗；由式(2)可知，由于与R。的并联关系，线圈交流电流激励产生的交流磁通，将只有很小一部分通过永磁体磁支路，绝大部分交流磁通只在电感磁心与气隙中流通，避免了永磁体因交流磁通涡流效应而发热以及冲击电流干扰脉冲造成永磁体退磁等问题，从而克服了因涡流效应对永磁体的有害影响。
对直流磁通与交流磁通分别进行分析如下，直流通道的磁路模型如图4所示