一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法。在现有技术中心，并无根据所需电感值和几何尺寸要求设计具有管状磁芯的方法。这大大降低了应用管状磁芯电感的应用价值。本发明专利技术如下：一、确定管状磁芯的电感值及几何参数；二、计算圆柱磁芯电感的有效相对磁导率；三、计算管状磁芯内中空部分的磁通大小及被设计管状磁芯电感内磁体部分与线圈部分的总磁通大小；四、计算管状磁芯的有效相对磁导率；五、建立无磁芯电感的电感值与电感线圈匝数的关系式；六、建立被设计管状磁芯电感的电感值的表达式；步骤七、求出匝数。本发明专利技术能够根据所需要的电感值大小，确定线圈的匝数，从而得到具有所需电感值的绕制在管状磁芯的螺旋电感。

【技术实现步骤摘要】
一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法
本专利技术属于电感生产
，具体涉及一种带有管状磁芯的螺旋电感的设计方法。
技术介绍
在很多应用场合，随着电子产品的小型化要求越来越高，电子元器件的尺寸也要求越来越小。比如在植入式医疗电子系统中，为了减少对人体组织的损伤，植入器件的尺寸应设计得尽可能小。为了减小植入式器件的尺寸，可以将用于供电的电池去掉，采用无线供电的方式，比如通过体外的电感与体内的电感之间的磁场耦合，来进行无接触地无线供电即是一种可行的方案。为了提高体内外电感之间的互感以及耦合系数，并充分利用植入器件所占据的空间，可以在植入的电感内部放入有较高磁导率的磁芯。然而实心磁芯将占据整个电感内部的空间，在植入式医疗电子系统中，若在电感的内部放入其他电子元器件(如芯片等)则可以节省空间和植入器件的尺寸，从而减少对人体的伤害。因此，用于植入式医疗电子系统中多使用管状磁芯来代替实心磁芯。在现有技术中，并无根据所需电感值和几何尺寸要求设计具有管状磁芯的螺旋电感的方法。这大大降低了应用管状磁芯电感的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法。本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法，其特征在于：步骤一、确定管状磁芯的内半径rfi、外半径rfo、长度lf以及线圈的螺距p、工作频率f、内半径rci、线半径rw和电感值L；步骤二、计算圆柱磁芯电感的有效相对磁导率μc_eff_r如式(1)所示；圆柱磁芯电感内圆柱磁芯的半径、长度与管状磁芯的外半径rfo、长度lf分别相等；圆柱磁芯电感的线圈与被设计管状磁芯电感的线圈相同；

【技术特征摘要】
1.一种绕制在管状磁芯的螺旋电感的设计方法，其特征在于：步骤一、确定管状磁芯的内半径rfi、外半径rfo、长度lf以及线圈的螺距p、工作频率f、内半径rci、线半径rw和电感值L；步骤二、计算圆柱磁芯电感的有效相对磁导率μc_eff_r如式(1)所示；圆柱磁芯电感内圆柱磁芯的半径、长度与管状磁芯的外半径rfo、长度lf分别相等；圆柱磁芯电感的线圈与被设计管状磁芯电感的线圈相同；式(1)中，μr为管状磁芯在工作频率f下的相对磁导率；Dfe是管状磁芯的退磁因子，表达式为e的表达式为γ的表达式为γ＝lf/(2rfo)；步骤三、计算管状磁芯内中空部分的磁通大小Φ1如式(2)所示，被设计管状磁芯电感内磁体部分与线圈部分的总磁通大小Φ2如式(3)所示，式(2)和式(3)中，μ0为真空中磁导率；Hz(ρ)的表达式为K(m)是以m为变量的第一类完全椭圆积分；E(m)是以m为变量的第二类完全椭圆积分；rc为被设计管状磁芯电感的绕制半径，rc的表达式为rc＝rci...

【专利技术属性】
技术研发人员：程瑜华，陈国雄，王高峰，李文钧，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学温州研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33