變壓器中磁性元件的損耗詳解

變壓器中磁性元件的損耗詳解今天我們來討論下電源電路中磁性元件的損耗。電源中的磁性元件一般就是指電感與變壓器，這里我們這種討論初次級隔離的變壓器，因為這種變壓器在開關(guān)電源中應(yīng)用最為廣泛。DDDD變壓器的作用大致是提供初次級的電氣隔離，使輸出電壓或升或降，傳送能量；變壓器設(shè)計的好壞直接關(guān)系到整個電源系統(tǒng)的安規(guī)，EMC，效率，溫升，輸出的電氣性能參數(shù)，壽命，可靠性，甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。升壓的做過，但經(jīng)驗不多，說說個人的理解，不一定對,權(quán)作參考與討論之用。升壓變壓器的難點，樓上已經(jīng)指出來了，因為繞組的圈數(shù)太多，漏感與分布電容很難兩全其美；這個時候我覺得應(yīng)該從以下幾個方面著手：1、 在選擇變壓器的時候，如果結(jié)構(gòu)尺寸允許的話，我們盡量選擇高長型（立式）或窄長（臥式）型的，因為這種變壓器單層繞線圈數(shù)多，可以有效降低繞線的層數(shù)，增加初次級的耦合，減小層間電容。2、 優(yōu)化繞線順序，使初次級能增減耦合面積；曾經(jīng)用過這種繞法：1/3次級--1/2初級--1/3次級--1/2初級--1/3次級，結(jié)果表明此種繞法漏感可以小很多。當(dāng)然這種變壓器繞制工藝稍顯復(fù)雜，成本稍高，但還是可以接受。3、 層間電容大家都知道，每層之間加黃膠帶，便可減少層間電容。當(dāng)然這些措施都是在考慮安規(guī)與EMC的情況下，做出的改進(jìn)；對于升壓電源，漏感與層間電容如果處理不好很容易引起振蕩，使電源的EMC不好過，效率不高，有時會莫名其妙的炸MOS管（我實際碰到過的情況）。我們知道變壓器的損耗分為鐵損與銅損，先來說說鐵損吧。變壓器的鐵損包括三個方面：一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過變壓器時，通過變壓器磁芯的磁力線其方向和大小隨之變化，使得磁芯內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗。二是渦流損耗，當(dāng)變壓器工作時。磁芯中有磁力線穿過,在與磁力線垂直的平面上就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流。渦流的存在使磁芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。三是剩余損耗，在磁芯磁化或反磁化的過程中，磁化狀態(tài)并不是隨磁化強度變化而立即變化，有個滯后時間，滯后效應(yīng)便是引起剩余損耗的原因。從鐵損包含的三個個方面的定義上看，只要控制磁力線的大小便可降低磁滯損耗，減少磁芯與磁力線垂直的面積可以減少渦流損耗。趙老師在《開關(guān)電源中磁性元器件》一書中指出：從以」輯析可賑政賣酒牝堆芯卩位體札，s-jita館利熨瞰;取律于嬤彳「明東姉的電聞

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