我的电感器的饱和电流与公式不一致

我已经绕了我的第一个电感器，并用两种方法验证了电感。

但是，当我测试它的饱和电流时，它比公式给我的值低得多：

$B_{peak} = \dfrac{V\cdot T_{on}}{A_e\cdot N}$（单位：伏特，微秒，mm ²，匝数）

我将设置为0.2 Tesla，并且我在内核中使用N87材料。$B_{peak}$

我承认我的绕组很松散，但除此之外，我不确定是什么原因会导致如此低的饱和电流。这一直导致我的升压转换器每次爆炸。

这是我的测试电路，用于测量饱和电流，增加脉冲宽度直到达到饱和为止，还用于方法2的电感测量。

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

1. N87是直立的铁氧体材料，不像粉铁类型的材料那样分布气隙。仅仅因为它呈环形，并不意味着它是分布间隙材料-环形中的N87的饱和方式与E芯中的N87相同。只要将直角铁氧体用作升压电感器就没有问题，只要您将其隔开即可（稍后会详细介绍）。它呈环形形式的事实意味着您无法将其分开。如果您要坚持使用环形形状，则可能要切换到Kool-Mu。

2. $A_L$$A_L$

3. 升压电感器同时为负载承载励磁电流和能量（将以磁性方式存储并在关断时间内传递）。一旦转换器开始以连续导通模式运行（电感器电流永远不会为零），情况就更糟了。因为您开始在不会重置为零的BH曲线上进行操作。（Bmax仍然是Bmax，但是现在有了Bpeak所依靠的DC偏移。）这就是电感器需要气隙的原因-磁芯将无法处理任何大的DC电流，否则将无法饱和。

4. 我不确定我是否了解您的测试电路。电感的两端基本上钳位在5V，这意味着两个电容器（C1和C2）对仿真没有任何作用。如果您的真正升压转换器是以这种方式排列的，则它不是升压转换器，将永远无法工作。L1需要通过D1将其存储的能量释放到负载，如图所示，当D1和负载连接时，这永远不会发生。输入和输出之间的唯一连接必须通过L1和D1。我还将R1放在Q1的源中，并进行单个以地面为参考的测量，而不是数学构造。（仅当Q1打开时L1才会饱和，因此在Q1关闭时进行测量是无关紧要的。）

答案已更改以适应已更改的问题

该答案已被编辑，因为问题的重点已经改变。我的原始答案仍然在下面，因为它与原始问题有关。

在任何电感器中，B（磁通密度）和H（磁场强度）形成BH曲线，从该曲线可以看出B不会随H线性增加-这称为饱和度：-

H是产生磁通量的安匝数驱动力，单位是安培/米。它的公式是：

$\frac{I N}{l_e}$$l_e$$l_e$$\pi$

B，下式中的磁通密度与H有关：

$\frac{B}{H} = \mu_0 \mu_r$

$\mu_o$$\mu_r$$4\pi\times10^{-7}$

因此，如果您知道电流的峰值（或预期值），并且知道匝数（以及使用的材料和铁心尺寸），则可以计算出B，磁通密度。

$l_e$

$H = \frac{0.077 \times 51}{0.05415} = 72.5$

如果我们将其插入B / H公式并使用N87数据表中的相对磁导率（2200），我们将得到：-

$B = 4\pi\times10^{-7}\times 72.5\times 2200$

这仅意味着核心处于饱和状态，因为：

• 到电感再次被脉冲时，并没有消除所有的磁能
• 剩余磁通量+新的磁通量（脉冲）引起饱和（请参阅BH曲线图）
• 无论出于何种原因，会有更多的电流流入电感器
• 铁氧体似乎不是N87

就个人而言，我将查看剩磁通量密度以了解其可能有多高。刚刚看一下，N87规范中的矫顽场强为21 A / m。因为您没有摆脱剩磁，所以等效磁场强度为21 A / m，这等于您施加的72.5 A / m，这意味着您实际施加的磁通密度为93.5A / m，这导致磁通密度为更像260mT。

$A_L$

$0.077\times\sqrt{2}$

原始答案

以下摘自OP的评论，下面我的解释是解释他的方法是如何错误的：-

首先，我将一个1.5kohm电阻与6.8mH电感器串联使用，并在〜61 kHz 1vpp正弦波下验证了半振幅

$X_L$$\frac{1500}{2\Pi F}$

实际上，如果电感两端的电压为1Vp-p，则电抗为1060欧姆，并且在61kHz时为L = 2.8mH。

$T_{ON}$