Как уменьшить потери сердечника индуктора | ПОПРАВЛЯЙСЯ

Мы знаем, что сердечник индуктивности - это продукт, который будет использоваться во многих электронных продуктах, электронные продукты будут производить определенные потери в процессе использования, и сердечник индуктивность не является исключением. Если потери сердечника индуктора слишком велики, это повлияет на срок службы сердечника индуктора.

Характеристика потерь в сердечнике индуктора (в основном включая гистерезисные потери и потери на вихревые токи) является одним из важнейших показателей силовых материалов, который влияет и даже определяет эффективность работы, повышение температуры и надежность всей машины.

Потери в сердечнике индуктора

1. Потеря гистерезиса

При намагничивании материала сердечника в магнитное поле направляются две части энергии, одна из которых преобразуется в потенциальную энергию, то есть при снятии внешнего тока намагничивания энергия магнитного поля может быть возвращена в цепь , а другая часть расходуется на преодоление трения, что называется потерями на гистерезис.

Площадь теневой части кривой намагничивания представляет потери энергии, вызванные гистерезисом в процессе намагничивания магнитопровода в рабочем цикле. Параметрами, влияющими на площадь потерь, являются максимальная рабочая плотность магнитного потока B, максимальная напряженность магнитного поля H, остаточная намагниченность Br и коэрцитивная сила Hc, при которых плотность магнитного потока и напряженность магнитного поля зависят от условий внешнего электрического поля и параметры размера ядра, а Br и Hc зависят от свойств материала. За каждый период намагничивания сердечника индуктора необходимо терять энергию, пропорциональную площади, окруженной петлей гистерезиса. чем выше частота, тем больше мощность потерь, чем больше размах магнитной индукции, чем больше площадь корпуса, тем больше гистерезисные потери.

2. Потери на вихревые токи

Когда переменное напряжение добавляется к катушке магнитного сердечника, ток возбуждения протекает через катушку, и весь магнитный поток, создаваемый возбуждаемым амперным витком, проходит через магнитный сердечник. Сам магнитопровод является проводником, и весь магнитный поток вокруг поперечного сечения магнитопровода связан с образованием одновитковой вторичной катушки. Поскольку удельное сопротивление материала магнитного сердечника не бесконечно, вокруг сердечника существует определенное сопротивление, и наведенное напряжение создает ток, то есть вихревой ток, который протекает через это сопротивление, вызывая потери, то есть потери на вихревые токи.

3. Остаточная потеря

Остаточные потери вызваны эффектом релаксации намагниченности или эффектом магнитного гистерезиса. Так называемая релаксация означает, что в процессе намагничивания или размагничивания состояние намагниченности не сразу переходит в свое конечное состояние с изменением интенсивности намагничивания, а требует процесса, и этот «эффект времени» является причиной остаточные потери. В основном это высокая частота на 1 МГц выше некоторых релаксационных потерь и спинового магнитного резонанса и т. Д., В импульсном источнике питания сотен кГц силовой электроники доля остаточных потерь очень мала, ее можно приблизительно игнорировать.

При выборе подходящего магнитопровода следует учитывать различные кривые и частотные характеристики, поскольку кривая определяет высокочастотные потери, кривую насыщения и индуктивность индуктора. Поскольку вихревой ток, с одной стороны, вызывает потерю сопротивления, вызывает нагрев магнитного материала и вызывает увеличение тока возбуждения, с другой стороны, уменьшает эффективную площадь магнитной проводимости магнитного сердечника. Поэтому старайтесь выбирать магнитные материалы с высоким удельным сопротивлением или в виде рулонной ленты, чтобы уменьшить потери на вихревые токи. Таким образом, новый платиновый материал NPH-L подходит для сердечников из металлического порошка с низкими потерями для высокочастотных и мощных устройств.

Потери в сердечнике вызваны переменным магнитным полем в материале сердечника. Потери, вызванные определенным материалом, зависят от рабочей частоты и общего размаха потока, что снижает эффективные потери проводимости. Потери в сердечнике вызваны гистерезисом, вихревыми токами и остаточными потерями в материале сердечника. Следовательно, потери в сердечнике представляют собой сумму потерь на гистерезис, потерь на вихревые токи и потерь на остаточную намагниченность. Гистерезисные потери - это потери мощности, вызванные гистерезисом, которые пропорциональны площади, окруженной петлями гистерезиса. Когда магнитное поле, проходящее через сердечник, изменяется, в сердечнике возникают вихревые токи, а потери, вызванные вихревыми токами, называются потерями на вихревые токи. Остаточные потери включают все потери, кроме потерь на гистерезис и потерь на вихревые токи.