在电感的铁芯上增加间隙

我正在为升压转换器设计电感器，但是很难找到确切的项目需求。我已经发现一个芯尺寸/形状出现到工作除我只能得到在我想要的材料（芯N49在）无缺口芯（S = 0下面的图像中）。运行此内核的计算，看起来就像列出的值，在达到目标设计电流之前，我将饱和内核。但是，核心足够大，如果我可以减少我将拥有一个可行的设计。因此，我想在现有核心中添加一个空白。$A_L$$A_L$

如何在不损害性能的情况下在内核上增加差距？我已经提出了下面列出的几种方法，但是我不确定什么是“最佳”方法。

• 在内部立柱和外部立柱上都放置薄膜（例如，Kapton胶带）作为间隙材料。容易，但线圈应该居中于间隙（对吗？），而不会居中于外部支腿。
• 仔细打磨其中一个中心柱。我担心在间隙大小确定有效能够估计所需的转数。另外，我不确定在有间隙时两个中心柱是平面有多关键。$A_L$
• 我正在做一些“怪异”的事情，并且有一个很好的理由为什么我找不到想要的东西。

在背景技术方面，我正在尝试为升压转换器制造储能电感，该转换器在更高的频率（500 kHz），更高的电流（> 12A）和更高的电感（> 200µH）下工作。

我一直都将纸张，塑料或其他材料的垫片放入其中，而且从未遇到过问题，但这始终在小规模生产中进行。获取间隙尺寸也非常简单。基本公式是：-

$\mu_e = \dfrac{\mu_i}{1+\dfrac{G\cdot\mu_i}{l_e}}$

其中G是间隙，是磁芯的有效长度。是初始磁导率（在间隔之前），是有效磁导率（在间隔之后）。μ 我μ $l_e$$\mu_i$$\mu_e$

我知道您想使用N49材质，但是如果您查看N41材质的表格，就可以很好地了解缝制N49的线索：-

因此，对于有效长度为70mm的N41（1890），其间隙为1mm的磁导率将变为67.5，即非常接近引用的数字70。事实上，现在的差距几乎决定了磁导率。例如，如果您的材料的磁导率是（例如）1000，并且以1mm的间隙进行数学运算，那么新的磁导率将为65.4。

别忘了，芯子中心肢上1毫米的间隙会转化为0.5毫米的间隙。

因此，对于N49材料，对于1mm的间隙，磁导率的新值大约为65。这如何影响饱和度？首先，您需要更多匝数，因为电感将按1000：65的比例下降。电感与（匝）成正比，因此，要恢复电感，您需要的匝数是以前的3.922倍。$^2$

这使原边的电流与以前相同，但是安培匝数增加了3.922，因此H场是BUT的3.922倍，这很重要，B =并且因为降低了15.38倍（3.922），B有效降低了3.922，饱和风险小得多。μ $\mu H$$\mu$$^2$

关于铁氧体的打磨-这很容易做到，但是要衡量您打磨的距离有些棘手。我已经做过一次，除了它有点笨拙外没有任何问题，但是您可以很容易地用相当优质的砂纸轻松地去除铁氧体。

只需在铁心之间插入非磁性垫片材料即可。结果是，您会从侧面漏出更多的EMI（磁通条纹）。您将添加两个间隙，因此您应该使用比芯柱上的间隙更薄的垫片材料。通常在对反激式变压器进行原型设计时便会这样做，实际上，您可以购买特殊的“垫片”胶以将铁心胶合在一起。对于您的情况，我建议您购买一套用于机械工程目的的各种厚度的塑料垫片板，并使用通常的弹簧夹固定铁芯。

计算所需铝所需的气隙非常容易。参见，例如，《变压器和电感器设计手册》，McLyman上校1-18〜1-23。

即使在铣床上，铁氧体的磨削也不是一件容易的事，至少这是我的经验。

除了@Spehro的好答案之外，在刚性表面上还具有高晶粒度的3M或类3M金刚石垫（1000代表更高的速度，更高的粗糙度，2000代表中等的平滑度，4000代表初步的平滑度，16000代表超光滑的粗糙度）我曾经在机器原型制作和压缩金属芯的转角调整中从金属和石头上脱下10um +/- 2um。我设法在主轴上安装了几个圆形钻头，以与1至10krmp台式钻机一起使用。

只是为了增加一些想法。

您可以将Kapton，PTFE，PP，PE，Mica和Formica制成许多不同厚度的片材，而如今在数不胜数的地方，因此填隙片不是问题。尽管我建议不要使用Mica或Formica，但是由于这些日子越来越难，而且在整个地方都没有制作锋利的碎片的情况下很难调整大小。

编辑：

但是要注意材料的柔软度。在芯子的弹力作用下，一些较软的塑料可以很容易地压缩以改变缝隙。

我知道的最后一个主意是，我又是个狂热粉丝，问Wurth，他们是否在美国做样品的定制缺口。然后，当然，请查看它们是否具有可以满足要求的样品。

在我国，这个数字还不够高，不足以证明进行表面磨削是正确的。大多数具有这种技能的人都已经离开了。如果弄错了，表面磨削是很难改变的。现在，当您进行匀场时，实际上有两个间隙，间隙越大，边缘场产生的额外损失就越少。当您研磨时，您只有一个间隙，因此您的边缘场会比匀场差。粗细磨合并投入生产可能会给您带来麻烦。总缺口越大，频率越高，就越有可能产生额外损失的麻烦。核心似乎可以很好地弥补小缺口制造商。明智的事情是绞合绞线，从生产的角度来看，这是不受欢迎的，并且使绞合线远离边缘部分。请记住，从火腿收音机中要使用高Q线圈。ZL4TIY。

这与我要寻找的非常接近。在过去的生活中，我在脉冲工程公司工作，制作脉冲变压器和延迟线的样本。使用带间隙（锅）的磁芯是很常见的，在灌封之前，我用Silicone RTV将其密封。如果环氧树脂进入铁芯内部，它将几乎总是使铁氧体破裂。