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开关电源中的磁性元件.pdf
一本很详尽的磁件书，里面的例子使用 【核心代码】目 录第一章 磁的基本概念………………………………………………………………………11.1 磁的基本现象 …………………………………………………………………………………11.2 电流与磁场…………………………………………………………………………………… 11.3 磁的单位和电磁基本定律………………………………………………………………… 2 1.3.1 磁感应强度(B-磁通密度) ……………………………………………………………………3 1.3.2 磁通……………………………………………………………………………………………3 1.3.3 磁导率µ和磁场强度 H ………………………………………………………………………3 1.3.4 安培环路定律………………………………………………………………………………… 4 1.3.5 电磁感应定律………………………………………………………………………………… 5 1.3.6 电磁能量关系 …………………………………………………………………………………6 本章要点 7第二章 电路中的磁性元件…………………………………………………………………82.1 自感……………………………………………………………………………………………82.2 互感……………………………………………………………………………………………82.2.1 线圈之间的互感 ………………………………………………………………………………92.2.2 互感系数………………………………………………………………………………………92.2.3 互感电动势……………………………………………………………………………………92.2.4 互感电路………………………………………………………………………………………102.3 变压器…………………………………………………………………………………………122.3.1 变压器空载……………………………………………………………………………………132.3.2 变压器负载状态………………………………………………………………………………132.3.3 变压器等效电路………………………………………………………………………………14 本章要点…………………………………………………………………………………………15第三章 磁路和电感计算………………………………………………………………… 173.1 磁路的概念…………………………………………………………………………………173.2 磁路的欧姆定律 ……………………………………………………………………………173.3 磁芯磁场和磁路 ……………………………………………………………………………193.3.1 无气隙磁芯磁场 ………………………………………………………………………………193.3.2 E 型磁芯磁场和等效磁路……………………………………………………………………213.3.3 气隙磁导的计算 ………………………………………………………………………………233.4 电感计算………………………………………………………………………………………273.4.1 导线和无磁芯线圈的电感计算－经验公式…………………………………………………283.4.2 磁芯电感………………………………………………………………………………………33 本章要点……………………………………………………………………………………………35第四章 软磁材料………………………………………………………………………………364.1 磁性材料的磁化………………………………………………………………………………364.2 磁材料的磁化曲线……………………………………………………………………………364.2.1 磁性物质磁化过程和初始磁化曲线 …………………………………………………………364.2.2 饱和磁滞回线和基本参数……………………………………………………………………374.3 磁芯损耗………………………………………………………………………………………38 4.3.1 磁化能量和磁滞损耗 Ph………………………………………………………………………384.3.2 涡流损耗 Pe ……………………………………………………………………………………394.3.3 剩余损耗 Pc ……………………………………………………………………………………404.4 磁化曲线的测量和显示……………………………………………………………………… 414.4.1 测试原理和电路 ……………………………………………………………………………… 414.4.2 磁化曲线的显示 …………………………………………………………………………… 424.5 相对磁导率µr……………………………………………………………………………………434.5.1 最大磁导率μm…………………………………………………………………………………434.5.2 初始磁导率μI …………………………………………………………………………………434.5.3 增量磁导率µ∆………………………………………………………………………………… 434.5.4 有效磁导率μe…………………………………………………………………………………444.5.5 幅值磁导率µa …………………………………………………………………………………444.6 常用软磁材料 ………………………………………………………………………………… 464.6.1 对软磁材料的要求 …………………………………………………………………………… 464.6.2 合金磁材料 ……………………………………………………………………………………464.6.3 磁粉芯…………………………………………………………………………………………514.6.4 软磁铁氧体材料……………………………………………………………………………… 524.7 软磁材料的选用原则 ……………………………………………………………………………56 本章要点 ……………………………………………………………………………………………56第五章 变换器中磁芯的工作要求……………………………………………………………585.1 Ⅰ类工作状态－Buck 变换器滤波电感磁芯……………………………………………………585.2 Ⅱ类工作状态－正激变换器变压器 ……………………………………………………………605.3 Ⅲ类工作状态－推挽型变换器中变压器 …………………………………………………… 625.3.1 输出交流时逆变器中的变压器 ………………………………………………………………635.3.2 SPWM 交流输出滤波电感 ………………………………………………………………… 655.3.3 直流输出时变压器的工作状态 ……………………………………………………………… 665.4 准Ⅲ工作状态－磁放大器磁芯工作状态………………………………………………………685.4.1 磁放大器原理 …………………………………………………………………………………685.4.2 实际应用举例 …………………………………………………………………………………69本章要点 ………………………………………………………………………………………70第六章 线圈 ………………………………………………………………………………………716.1 集肤效应…………………………………………………………………………………………716.2 线圈磁场和邻近效应…………………………………………………………………………736.3 变压器线圈的漏感……………………………………………………………………………746.3.1 典型变压器磁芯的漏感分析…………………………………………………………………746.3.2 其他结构的漏磁……………………………………………………………………………… 766.3.3 减少漏磁的主要方法－线圈交错绕…………………………………………………………766.4 邻近效应对多层线圈影响………………………………………………………………………766.4.1 多层线圈………………………………………………………………………………………776.4.2 线圈的并联……………………………………………………………………………………806.4.3 无源损耗………………………………………………………………………………………816.5 线圈结构…………………………………………………………………………………………826.5.1 绝缘、热阻和电流密度………………………………………………………………………826.5.2 计算有效值电流 ………………………………………………………………………………856.5.3 窗口充填系数 kw ………………………………………………………………………………866.5.4 电路拓扑………………………………………………………………………………………87 6.6 线圈间电容和端部电容…………………………………………………………………………87 本章要点………………………………………………………………………………………89第七章 功率变压器设计 ………………………………………………………………………907.1 变压器设计一般问题……………………………………………………………………………907.1.1 变压器功能……………………………………………………………………………………907.1.2 变压器的寄生参数及其影响…………………………………………………………………907.1.3 温升和损耗 ……………………………………………………………………………………997.1.4 充填系数………………………………………………………………………………………927.1.5 电路拓扑………………………………………………………………………………………927.1.6 频率……………………………………………………………………………………………927.1.7 占空度………………………………………………………………………………………937.1.8 匝数和匝比选取………………………………………………………………………………947.1.9 磁通偏移………………………………………………………………………………………967.1.10 磁芯选择……………………………………………………………………………………977.2 变压器设计基本步骤………………………………………………………………………101第八章 电感和反激变压器设计……………………………………………………………1068.1 应用场合 ………………………………………………………………………………………1068.1.1 输出滤波电感(Buck)…………………………………………………………………………1068.1.2 Boost 和 Boost/Buck 电感 ……………………………………………………………………1078.1.3 反激变压器…………………………………………………………………………………1088.1.4 耦合滤波电感………………………………………………………………………………1098.2 损耗和温升……………………………………………………………………………………1118.3 磁芯……………………………………………………………………………………………1118.3.1 磁芯气隙……………………………………………………………………………………1118.3.2 散磁引起的损耗……………………… … … ………………………………………………1128.3.3 扩大电感磁通摆幅…………………… … … ………………………………………………1138.3.4 磁芯材料和形状………………………………………………………………………………1148.3.5 决定磁芯尺寸………………………………………………………………………………1148.4 电感计算………………………………………………………………………………………1158.4.1 气隙磁芯电感………………………………………………………………………………1168.4.2 磁粉芯和恒导磁芯电感……………………………………………………………………1168.4.3 利用电感系数 AL计算电感…………………………………………………………………1168.5 电感设计………………………………………………………………………………………1168.5.1 设计步骤……………………………………………………………………………………1168.5.2 举例－Buck 输出滤波电感…………………………………………………………………1188.5.3 反激变压器电感设计………………………………………………………………………120第九章 特殊磁性元件…………………………………………………………………………1299.1 电流互感器……………………………………………………………………………………1299.1.1 交流互感器…………………………………………………………………………………1299.1.2 脉冲直流互感器………………………………………………………………………………1329.2 磁调节器和尖峰抑制器设计…………………………………………………………………1359.2.1 矩形磁芯基本特性……………………………………………………………………………1359.2.2 磁放大器设计…………………………………………………………………………………1369.2.3 噪声抑制磁芯…………………………………………………………………………………138第十章 附录………………………………………………………………………………………14110.1 单位制和转换关系……………………………………………………………………………14110.2 导线数据………………………………………………………………………………………14210.2.1 漆包线规格、绝缘和耐压…………………………………………………………………14210.2.2 英制导线规格及公制转换…………………………………………………………………14310.2.3 电工铜带……………………………………………………………………………………14410.3 铁氧体………………………………………………………………………………………14510.3.1 国产铁氧体材料特性………………………………………………………………………14510.3.2 铁氧体尺寸规格……………………………………………………………………………14510.3.3 国内外铁氧体材料对照……………………………………………………………………15610.4 磁粉芯………………………………………………………………………………………15610.4.1 磁粉芯的主要性能和规格…………………………………………………………………15610.4.2 磁粉芯电感估算……………………………………………………………………………15610.4.3 国内外磁粉芯规格…………………………………………………………………………15710.5 矩形磁滞回线磁芯……………………………………………………………………………15810.5.1 非晶合金……………………………………………………………………………………15810.5.2 噪声抑制器件………………………………………………………………………………15910.5.3 矩形磁滞回线铁氧体磁芯…………………………………………………………………15910.6 绝缘 …………………………………………………………………………………………15910.6.1 线圈端部处理 －留边距离 Z、端空距离 d………………………………………………16010.6.2 内层绝缘(线圈骨架到磁芯)、绕组间绝缘 ………………………………………………16010.6.3 线圈的裹覆、端封和灌注方式的选择……………………………………………………16110.6.4 出头绝缘距离………………………………………………………………………………16110.6.5 工艺…………………………………………………………………………………………16110.7 磁性元件相关标准……………………………………………………………………………16210.7.1 国家标准……………………………………………………………………………………16210.7.2 部分国际标准………………………………………………………………………………164
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LabVIEW2011程序设计与案例解析 【代码目录】 └─LabVIEW2011程序设计与案例解析 ├─第10章多线程技术 │ ├─10.4生产者与消费者 │ │ ├─例10-1 │ │ │ │ 队列与局部变量.vi │ │ │ │ │ │ │ └─SubVI │ │ │ Points Difference.vi │ │ │ SimulatedSignal.vi │ │ │ Sine Wave.vi │ │ │ │ │ ├─例10-2 │ │ │ EVENTS.aliases │ │ │ EVENTS.lvlps │ │ │ EVENTS.lvproj │ │ │ ProducerConsumerEvents.vi │ │ │ 移动目标.vi │ │ │ 箱子.ctl │ │ │ 运动控制.vi │ │ │ 运动方向.ctl │ │ │ │ │ ├─例10-3 │ │ │ Adv of ProducerConsumerEvents.vi │ │ │ EVENTS.aliases │ │ │ EVENTS.lvlps │ │ │ EVENTS.lvproj │ │ │ 移动目标.vi │ │ │ 箱子.ctl │ │ │ 运动控制.vi │ │ │ 运动方向.ctl │ │ │ │ │ └─例10-4 │ │ QSM PC EXAMPLE.llb │ │ │ └─10.5综合实例 │ 多线程计时器.vi │ ├─第11章数据采集与仪器控制 │ └─11.3综合实例 │ 多通道数据数据采集软件（wav）.vi │ 多通道数据采集软件.vi │ ├─第12章通信 │ ├─12.1串口通信 │ │ 串口通信软件.vi │ │ │ ├─12.2网络通信 │ │ TCP客户端.vi │ │ TCP服务器.vi │ │ UDP简易聊天软件.vi │ │ 复件 UDP简易聊天软件.vi │ │ │ ├─12.3DataSocket通信 │ │ │ DS图发送.vi │ │ │ DS图接收.vi │ │ │ │ │ └─直接绑定 │ │ DSRead.vi │ │ DSWrite.vi │ │ │ └─12.5综合实例 │ │ 基于串口通信的上位机控件软件.vi │ │ │ └─子VI │ CreatFloder.vi │ GenCMD.vi │ GetFileSizeInByte.vi │ HexToDec.vi │ Snd And Del All Files.vi │ StrToHex.vi │ UpLoadFiles.vi │ ├─第13章界面设计与美化 │ ├─13.3菜单设计 │ │ 动态生成菜单.vi │ │ │ ├─13.4子VI调用与重载 │ │ │ 子VI调用示例.vi │ │ │ 滤波.vi │ │ │ │ │ ├─利用Subpanel实现动态界面载入 │ │ │ │ 动态界面载入.vi │ │ │ │ 界面重用.vi │ │ │ │ │ │ │ └─Panels │ │ │ FindControlByName.vi │ │ │ 子界面组件.vit │ │ │ 方波.vi │ │ │ 正弦波.vi │ │ │ 随机数.vi │ │ │ │ │ └─多面板程序 │ │ 基于按钮的多面板程序.vi │ │ 基于菜单的多面板程序.rtm │ │ 基于菜单的多面板程序.vi │ │ 方波.vi │ │ 正弦波.vi │ │ 随机数.vi │ │ │ ├─13.5界面美化 │ │ 分隔栏使用示例.vi │ │ 分隔栏显示与隐藏.vi │ │ 参数设置.vi │ │ 图片滚动条.vi │ │ 属性节点使用举例.vi │ │ 调用对话框.vi │ │ 调用节点使用举例.vi │ │ 进度条使用.vi │ │ │ └─13.6综合实例 │ 用属性节点和Tab控件控制界面显示.vi │ ├─第14章项目管理与报表生成 │ Excel报表模板.xlt │ Excel报表生成.vi │ 使用报表工具生成报表.vi │ 报表生成子VI.vi │ 报表生成综合实例.vi │ 简易报表生成.vi │ ├─第15章应用程序发布 │ └─Hex2Dec │ │ Hex2Dec.aliases │ │ Hex2Dec.lvlps │ │ Hex2Dec.lvproj │ │ Hex2Dec.vi │ │ Hex2DecDLL.vi │ │ │ └─子VI ├─第16章技巧与解惑 │ 利用属性节点控制波形显示区域.vi │ 前面板对象保护.vi │ 子VI直接调用.vi │ 文件自动保存与编号.vi │ 文本文件连续写入.vi │ 用XY图绘制非等间隔采样图.vi │ 路径拆分与创建.vi │ ├─第2章开始LabVIEW之旅 │ 子VI调用.vi │ 综合实例-虚拟信号源.vi │ 虚拟信号源.vi │ ├─第3章了解LabVIEW中的数据类型 │ ├─3.3数据类型之间的转换 │ │ 数值至布尔数组转换.vi │ │ 数值至时间转换.vi │ │ 数字字符串操作.vi │ │ 路径字符串操作.vi │ │ │ ├─3.4数据运算与操作 │ │ 波形数据操作.vi │ │ │ └─3.5综合实例 │ 温度报警装置.vi │ ├─第4章数据表达与显示 │ ├─4.1基本数据表达与显示 │ │ 枚举型控件使用举例.vi │ │ 液罐使用.vi │ │ 液罐使用（状态显示）.vi │ │ 滑动杆使用.vi │ │ 进度条使用.vi │ │ │ ├─4.2二维图形 │ │ 一维数组数据显示.vi │ │ 不同长度曲线绘制.vi │ │ 二维数据显示.vi │ │ 分格显示曲线.vi │ │ 多曲线数据显示.vi │ │ 李萨如图形.vi │ │ 标量数据显示.vi │ │ 波形数据显示.vi │ │ 用强度图表和强度图显示二维数组.vi │ │ │ ├─4.3三维图形 │ │ 三维参数图.vi │ │ 三维曲线图形.vi │ │ 曲面与三维曲面图.vi │ │ │ ├─4.4其它图形控件 │ │ 极坐标图.vi │ │ 用最小-最大控件显示XY图.vi │ │ │ └─4.5综合实例 │ 同心圆.vi │ ├─第5章程序结构 │ ├─5.1基本程序结构 │ │ While循环基本应用.vi │ │ 利用While循环实现前100自然数求和.vi │ │ 层叠式顺序结构.vi │ │ 平铺式顺序结构.vi │ │ 用For循环产生固定数据点数的正弦波.vi │ │ 自动索引功能.vi │ │ │ ├─5.2特殊程序结构 │ │ 定时循环应用举例.vi │ │ 条件结构基本应用.vi │ │ 计数器.vi │ │ │ ├─5.3变量 │ │ VI-1.vi │ │ VI-2.vi │ │ 全局变量.vi │ │ 用局部变量传递值.vi │ │ │ └─5.4综合实例 │ 等差序列求和.vi │ ├─第6章外部程序接口与扩展 │ ├─6.2API调用 │ │ WindowsAPI调用.vi │ │ │ ├─6.3可执行程序调用 │ │ Open Calculator.vi │ │ │ ├─6.4ActiveX调用 │ │ Media Player ActiveX.vi │ │ PPT ActiveX.vi │ │ 日历.vi │ │ 日历单击事件回调VI.vi │ │ │ ├─6.5LabVIEW与MATLAB混合编程 │ │ MATLAB Script.vi │ │ │ └─6.6综合实例 │ │ DSO25216.vi │ │ │ ├─25216a.dll │ │ │ 25216.BIT │ │ │ Clock.ico │ │ │ DSO25216.VBP │ │ │ DSO25216.VBW │ │ │ Form1.frm │ │ │ Form1.frx │ │ │ frmMain.frm │ │ │ frmMain.frx │ │ │ GO.GIF │ │ │ Module1.bas │ │ │ MSSCCPRJ.SCC │ │ │ OUT25.DLL │ │ │ OUT25DLL.DOC │ │ │ │ │ └─forVC.dll │ └─子VI │ Display.vi │ Fout.vi │ FreqChng.vi │ logdisplay.vi │ Vout.vi │ ├─第7章数学分析 │ ├─7.1基本数学分析 │ │ 多项式n阶导数.vi │ │ 多项式求和.vi │ │ 微分.vi │ │ 指数函数.vi │ │ 正弦与反正弦.vi │ │ 求实数矩阵的秩.vi │ │ 矩阵的LU分解.vi │ │ 积分.vi │ │ 线性方程组求解.vi │ │ │ ├─7.2数理统计与最优化问题 │ │ 最优化.vi │ │ 概率统计.vi │ │ 正态分布曲线.vi │ │ 求一元函数在给定区间上的最小值.vi │ │ │ ├─7.3曲线拟合与插值 │ │ 一维插值.vi │ │ 最小二乘拟合求回归系数.vi │ │ │ ├─7.4其它操作 │ │ 三维坐标平移.vi │ │ 公式编辑器.vi │ │ 常微分方程求解.vi │ │ │ └─7.5综合实例 │ 水箱问题.vi │ ├─第8章信号处理 │ ├─8.1信号发生器 │ │ Chirp信号.vi │ │ 公式节点.vi │ │ 基本函数发生器.vi │ │ 多频信号发生器.vi │ │ 正弦 高斯白噪声.vi │ │ 白噪声.vi │ │ 阶梯信号.vi │ │ │ ├─8.2时域分析 │ │ 基本平均值与均方差测量.vi │ │ 提取信号混合单频信息.vi │ │ 相关（周期成分检测）.vi │ │ 谐波失真.vi │ │ 过渡分析.vi │ │ 非周期信号与周期信号自相关图.vi │ │ │ ├─8.3频域分析 │ │ 单边傅立叶变换.vi │ │ 双边傅立叶变换.vi │ │ 帕斯瓦尔定理.vi │ │ 拉普拉斯变换.vi │ │ │ ├─8.4信号调理 │ │ 低通滤波器.vi │ │ 加窗后信号.vi │ │ 小幅值信号分辨.vi │ │ 带通滤波器.vi │ │ 波形对齐（单次）两个波形.vi │ │ 波形对齐（连续）N方式.vi │ │ 重采样.vi │ │ │ ├─8.5波形监测 │ │ 波峰检测.vi │ │ 边界检测.vi │ │ 过门限捕捉.vi │ │ 过门限计数.vi │ │ │ ├─8.6逐点分析 │ │ PtByPt and Array Based Filter.vi │ │ │ └─综合实例 │ 绘制信号包络曲线.vi │ └─第9章文件操作 ├─9.2常用文件类型与操作 │ 二进制文件写入.vi │ 二进制文件读取.vi │ 文本文件写入.vi │ 文本文件读取.vi │ 电子表格文件写入.vi │ 电子表格文件读取.vi │ ├─9.3特殊文件类型与操作 │ TDM.vi │ TDMS文件存储.vi │ TDMS文件读取.vi │ XML文件.vi │ 波形文件.vi │ 测量文件.vi │ ├─9.4其它文件类型与操作 │ WAV文件.vi │ └─9.6综合实例 Excel_Read.vi
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