逻辑思考题及答案：思考题解答

1. 根据全电流定律有

I

H

MKS A/cm=15.9A/m

T

CGS Oe

Gs

磁场方向如图所示。

与导线同心直径0.5cm处磁场强度

A/cm=2A/m

2. ,故H＝0

3. 题图1与导线同心放置一个磁导率μr=1000的磁环。环的内径d=4cm,外径D=6cm,高h=1cm。请问磁芯中H＝? B=? φ=?(分别用MKS和CGS单位表示)

磁芯中磁场平均强度为

A/cm=(MKS)31.8A/m

磁芯中磁感应强度

T＝400Gs

磁芯截面积

m2

磁通

Wb=4µWb=400Mx

4. 因为电感与结构关系为

所以绝对磁导率

H/m

相对磁导率为

即为CGS中磁导率

如果线圈中流过的电流为0.5A，磁芯中磁场强度为

A/m

磁芯中磁链为

µWb

5. l=9.97cm,A=1.21cm2,电感量L=N2μrμ0A/l=402×3000×0.4π×10-8×1.21/9.97=7.32mH

7. 变比

L2匝数 N2=n23N3=5×3=15匝，L1匝数 N1=n12N2=2×15=30匝

互感为

μH 耦合系数

8. 1) 将两线圈一端连接，用电感测试仪测量出电感量；再将其中一个线圈交换一端连接，再测量一次电感，其中电感值大的连接端是异名端，电感小的连接端是同名端，利用互感线圈家断干量关系。

2）将两个线圈一端相互连接，在其中一个线圈加一个交流电压，测量两个线圈总电压，如果总电压比所加电压低，连接端为同名端。感应电势抵消。

3)一个线圈加交流电压，用示波器观察相位以及4)用指针万用表，直流接通和断开看偏转等等

10. 可以加交流电压，测量个线圈电压。通过已知匝数电压，就可以确定匝比。

11. 次级电流为10A（有效值）。反射电流为10/n＝2A。初级电流等于反射电流加上磁化电流，由于磁化电流是感性电流，所以磁化电流为

A

H

12. 两个线圈之间不耦合的磁场。可以初级漏感：将所有次级短路，测量初级电感即为初级漏感。线圈之间漏感可相互短路测量。

13. 在脉冲终了A，电感存储的能量

mJ

14. 储能大，而体积小。

16.

激磁电感为

19. 查得ETD39的Ae＝125mm2, le=92.2mm, D＝12.8mm.因此

H＝1.022mH

如果加气隙2mm,可以近似计算电感量为

µH

23. 合金磁材料，磁粉芯和铁氧体。合金中硅钢、铁基非晶主要用于低频变压器，电感；铁基微晶和钴基非晶可用于开关电源，矩形特性用于磁放大器磁芯，恒导合金用于电感；磁粉芯主要用于电感和反激变压器以及EMC滤波；铁氧体主要用于开关电源变压器和滤波电感。

24. 减少涡流损耗，实际磁芯截面与几何面积之比叠片系数。绝缘为避免片间短路增大涡流损耗。

25. Hc很小的磁材料。主要有饱和磁感应Bs，矫顽磁力Hc和剩余磁感应Br，磁导率µ。损耗。

26. 高频电流流过导线时，交流磁场迫使电流在导体表面流通现象称为集肤效应。与材料的磁导率，电阻率和电流的频率有关。硅钢的400Hz集肤深度为

m=0.0315mm

27. 分布气隙，磁导率低于铁氧体且随直流磁场变化而变化。主要用于电感磁芯或反激变压器磁芯

28. 铁氧体磁芯损耗与工作频率、工作磁感应幅值以及温度有关。

29. 在磁场很低时材料的磁导率为初始磁导率。在有气隙的情况的下等效磁导率。

30. 铁氧体有锰锌铁氧体和镍锌铁氧体，锰锌用于1MHz以下，镍锌用于1MHz以上。开关电源中使用的铁氧体主要要求损耗温度特性损耗谷点温度要在80℃以上，高温Bs要高和一定单位体积损耗下，较大的可用磁感应B。结构参数时Ae，le，Ve以AL，Aw。

31. 饱和磁感应要高，交流损耗小，有很大直流磁化。逆变器中交流电感双向磁化要求磁芯损耗小。没有直流分量。相同的都是储能元件。

32. 连续模式电感与连续模式反激变压器磁芯磁通脉动相同，但滤波电感线圈电流很小脉动的直流，而反激变压器线圈电流是脉冲电流，要考虑交流损耗。

33.正激变压器要求高饱和磁感应、磁芯损耗小外，希望较小的剩磁感应。断续反激变压器Br没有要求和脉冲变压器与正激磁芯要求相同。

34. 饱和磁感应高，损耗小，特别是涡流损耗小。推挽、桥变压器存在直流偏磁

35. 材料应具有矩形磁化曲线，Bs高，且交流损耗小。

36. 根据在表10-23和10-24找到相应磁芯尺寸。

37. ，也可以应用

所以℃ (37℃)

线圈温度℃

38.

39.

40. 20℃时集肤深度(cm)，100℃时(cm) 。铜线电阻与温度的关系为RT＝R0×或

41. 漏感与线圈匝数平方、窗口高度等成正比，与窗口宽度成反比。每段线圈高度成正比。平面变压器应当按窗口宽度方向分层排列才能减少漏感，不能像宽窗口安排线圈。

42. 最小为（b）和（e）,而(c)和（d）最大。

43. 线圈分段交错绕还有减少邻近效应，使得线圈交流电阻较小。

44. 两倍集肤深度导线接近集肤深度，多股线层数增多，层数增多交流电阻增加更快。应当使用Litz线（多股细绞线）。

45. 每股导线直径为

46. 相等磁场线圈才能并联低频要求匝数相等，统一直流电阻相等。

47. 不工作线圈处于高频磁场中引起的损耗为被动损耗。选择屏蔽层厚度为Δ/3,不工作的线圈与工作线圈分开。在气隙附近不放置线圈，或减少气隙散磁场。等等。

48. 开关电源尽量做到磁芯损耗等于线圈损耗。但在低频时很难做到，直流滤波电感也难做到。初级线圈窗口等于次级线圈窗口。

49. 分7个等级:Y-90,A-105,E-120,B-130,F-155,H-180,C->180.B级前8度率，以后FH级10度率下降。

50. 绝缘等级，环境温度，冷却方式。磁元件安装位置附近温度。磁元件最热点温度，不一定是最大损耗处。用电阻法测量的等效温度。因表面温度低，而内部热点温度最高。线圈导线整个长度上温度是不等的，电阻也不等，用总电阻在整个导线长度上平均。

51. 环境温度、损耗、冷却方式和散热表面等有关。

52. ℃

53. 查得Aw＝5.51cm2,℃,线圈温度为35＋19.8=54.8℃

54. 电流与导线截面积之比。与散热条件、绝缘等级和功率大小有关。

55. 占空度0.4,频率为(16＋24)－1×106＝25kHz。初级电流有效值为

I1= A

交流电流有效值

次级电流总有效值：A

次级电流交流分量：A

初级导线截面积A1＝3.16/4=0.79mm2;次级导线截面积A2＝19.4/4=4.85mm2

56. 按100mW/cm2选择磁感应，正激加倍，推挽不加倍。

57. 反激因有气隙，对Br没有要求。同样根据材料损耗、频率选取磁感应，选择的磁感应乘以2,这是因为损耗曲线是按对称双向磁化获得的，正激和断续磁芯单向磁化，相同幅值磁感应损耗只为双向磁化的30~49%。如损耗相同，磁感应可加大一倍。

58. 正激（a）,推挽、桥式和半桥(a),(b)，饱和电抗器(b), 反激和直流电感（c）,(e)

59. 电感磁通收饱和磁感应限制，铁氧体磁芯主要损耗是线圈损耗，磁粉芯要考虑磁芯损耗。

60. 与57相同

61. 与相同截面的矩形截面比较导线短11%，损耗小11%。罐型出线困难，散热不好。EE型散热好，同时可以扩大功率，出线容易，价格低廉。U型较大窗口，绝缘处理容易。

62. 是窗口面积与磁芯有效面积的乘积与输出功率、电流密度、工作频率结构系数的关系。使用时应注意工作条件。

63. 当选择了磁芯尺寸以后，根据温升就决定了磁元件的允许损耗，如果允许损耗小于绝对损耗，若取绝对损耗，将来温升超过允许温升。反之，如果绝对损耗小于允许损耗，如果按允许损耗计算，则总效率降低。所以，应取其中最小值。

64. 第一次按经验100mW初步选择B，决定磁芯尺寸；当磁芯尺寸决定以后，根据温升决定允许损耗，实际磁芯容许的损耗修正B，用来计算线圈匝数，但匝数取整以后，得到最终的B和磁芯损耗。

65. 只能用调整气隙达到所需要的电感值。如果减少匝数将导致磁芯磁感应增大，有饱和的危险。

66. 图（a）把一个气隙分成较小的3个气隙，这样散磁通较少通过线圈，减少被动损耗。图(b)在气隙处不放置线圈也是减少散磁通引起的被动损耗。

67. 互感器时电流源，电流源开路电压无穷大击穿线圈，或磁芯饱和。变压器电源源，短路电流无穷大，初级电感为零，过大电流烧毁变压器。