Як зменшити втрати сердечника індуктивності | ПІДСТАВАЙТЕСЬ

Ми знаємо, що індуктивне ядро ​​- це продукт, який буде використовуватися в багатьох електронних виробах, електронні вироби будуть мати певні втрати в процесі використання, і індуктивність ядро ​​не є винятком. Якщо втрати сердечника індуктивності занадто великі, це вплине на термін служби сердечника індуктивності.

Характеристика втрат сердечника індуктивності (в основному, включаючи втрати на гістерезис і втрати на вихровий струм) є одним з найважливіших показників силових матеріалів, який впливає і навіть визначає ефективність роботи, підвищення температури та надійність всієї машини.

Втрата сердечника індуктивності

1. Втрата на гістерезис

Коли матеріал серцевини намагнічується, в магнітне поле посилається дві частини енергії, одна з яких перетворюється в потенційну енергію, тобто, коли зовнішній струм намагнічування знімається, енергія магнітного поля може бути повернута в ланцюг. , а інша частина витрачається на подолання тертя, що називається втратою на гістерезис.

Площа тіньової частини кривої намагнічування являє собою втрати енергії, викликані гістерезисом в процесі намагнічування магнітного сердечника в робочому циклі. Параметрами, що впливають на площу втрат, є максимальна робоча щільність магнітного потоку B, максимальна напруженість магнітного поля H, залишкова наманка Br і коерцитивна сила Hc, у яких густина магнітного потоку та напруженість магнітного поля залежать від умов зовнішнього електричного поля та параметри розміру серцевини, а Br і Hc залежать від властивостей матеріалу. Для кожного періоду намагнічування сердечника індуктивності необхідно втрачати енергію, пропорційну площі, оточеній петлею гістерезису. чим вище частота, тим більше потужність втрат, чим більше коливання магнітної індукції, чим більше площа корпусу, тим більші втрати на гістерезис.

2. Втрата на вихровий струм

Коли до котушки магнітного сердечника додається змінна напруга, струм збудження проходить через котушку, і весь магнітний потік, створений збудженим витком ампера, проходить через магнітопровод. Сам магнітопровод є провідником, і весь магнітний потік навколо поперечного перерізу магнітопроводу пов’язаний, утворюючи одновиткову вторинну котушку. Оскільки питомий опір матеріалу магнітного сердечника не є нескінченним, навколо сердечника існує певний опір, і індукована напруга створює струм, тобто вихровий струм, який протікає через цей опір, викликаючи втрати, тобто втрати на вихровий струм.

3. Залишкові втрати

Залишкові втрати викликані ефектом релаксації намагніченості або ефектом магнітного гістерезису. Так звана релаксація означає, що в процесі намагнічування або антинамагнічування стан намагніченості не відразу переходить у кінцевий стан зі зміною інтенсивності намагнічування, а потребує процесу, і цей «ефект часу» є причиною залишкові втрати. Це в основному на високій частоті 1 МГц вище деяких релаксаційних втрат і спінового магнітного резонансу і так далі, в імпульсному джерелі живлення на сотні кГц силової електроніки частка залишкових втрат дуже низька, її можна приблизно ігнорувати.

При виборі відповідного магнітного сердечника слід враховувати різні криві та частотні характеристики, оскільки крива визначає втрати високої частоти, криву насичення та індуктивність індуктивності. Оскільки вихровий струм, з одного боку, викликає втрату опору, викликає нагрівання магнітного матеріалу та збільшує струм збудження, з іншого боку, зменшує ефективну площу магнітної провідності магнітного сердечника. Тому намагайтеся вибирати магнітні матеріали з високим питомим опором або у вигляді згорнутої смуги, щоб зменшити втрати на вихровий струм. Таким чином, новий платиновий матеріал NPH-L підходить для металевих порошкових сердечників з низькими втратами з високою частотою та високою потужністю.

Втрата сердечника викликана змінним магнітним полем в матеріалі серцевини. Втрати, викликані певним матеріалом, є функцією робочої частоти та загального коливання потоку, що зменшує ефективні втрати провідності. Втрата сердечника викликана гістерезисом, вихровим струмом і залишковими втратами матеріалу сердечника. Таким чином, втрати сердечника є сумою втрат на гістерезис, втрат на вихровий струм і втрат залишкової напруги. Втрата на гістерезис – це втрати потужності, викликані гістерезисом, який пропорційний площі, оточеній петлями гістерезису. Коли магнітне поле, що проходить через сердечник, змінюється, в сердечнику виникає вихровий струм, а втрати, викликані вихровим струмом, називаються втратами на вихровий струм. Залишкові втрати - це всі втрати, крім втрат на гістерезис і втрат на вихровий струм.