Làm thế nào để giảm tổn thất lõi cuộn cảm | GETWELL

Chúng ta biết rằng lõi điện cảm là sản phẩm sẽ được sử dụng nhiều trong các sản phẩm điện tử, các sản phẩm điện tử trong quá trình sử dụng sẽ sinh ra những hao tổn nhất định, và độ tự cảmNếu tổn hao của lõi cuộn cảm quá lớn sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của lõi cuộn cảm.

Đặc tính của suy hao lõi cuộn cảm (chủ yếu bao gồm suy hao từ trễ và suy hao dòng điện xoáy) là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của vật liệu điện, nó ảnh hưởng và thậm chí quyết định đến hiệu suất làm việc, độ tăng nhiệt độ và độ tin cậy của toàn bộ máy.

Mất lõi cuộn cảm

1. Mất trễ

Khi vật liệu lõi bị nhiễm từ, có hai phần năng lượng được gửi đến từ trường, một phần được chuyển thành thế năng, nghĩa là khi loại bỏ dòng điện từ hóa bên ngoài thì năng lượng từ trường có thể trở lại mạch. , trong khi phần còn lại bị tiêu hao do vượt qua ma sát, được gọi là tổn thất do trễ.

Diện tích phần bóng của đường cong từ hóa biểu thị tổn thất năng lượng do hiện tượng trễ gây ra trong quá trình từ hóa của lõi từ trong một chu kỳ làm việc. Các thông số ảnh hưởng đến vùng mất mát là mật độ từ thông làm việc lớn nhất B, cường độ từ trường lớn nhất H, dư Br và lực cưỡng bức Hc, trong đó mật độ từ thông và cường độ từ trường phụ thuộc vào điều kiện điện trường ngoài và thông số kích thước lõi, trong khi Br và Hc phụ thuộc vào tính chất vật liệu. Đối với mỗi chu kỳ từ hóa của lõi cuộn cảm, cần phải mất năng lượng tỷ lệ với diện tích bao quanh bởi vòng từ trễ. tần số càng cao thì công suất tổn thất càng lớn, dao động cảm ứng từ càng lớn, diện tích vỏ bọc càng lớn thì tổn thất từ ​​trễ càng lớn.

2. Tổn thất dòng điện xoáy

Khi mắc thêm một điện áp xoay chiều vào cuộn dây lõi từ thì dòng điện kích từ chạy qua cuộn dây, và tất cả từ thông do ampe kìm kích thích sinh ra đều đi qua lõi từ. Bản thân lõi từ là một vật dẫn, và tất cả từ thông xung quanh tiết diện của lõi từ được liên kết để tạo thành cuộn thứ cấp một vòng. Bởi vì điện trở suất của vật liệu lõi từ không phải là vô hạn, xung quanh lõi có một điện trở nhất định và điện áp cảm ứng tạo ra dòng điện, tức là dòng điện xoáy, chạy qua điện trở này, gây ra tổn thất, tức là tổn thất dòng điện xoáy.

3. Tổn thất còn lại

Sự mất mát còn lại là do hiệu ứng giãn từ hoặc hiệu ứng từ trễ. Cái gọi là giãn có nghĩa là trong quá trình từ hóa hay phản từ hóa, trạng thái từ hóa không chuyển ngay sang trạng thái cuối cùng với sự thay đổi của cường độ từ hóa, mà cần một quá trình, và "hiệu ứng thời gian" này là nguyên nhân của sự mất mát còn lại. Nó chủ yếu là ở tần số cao 1MHz trên một số mất mát thư giãn và cộng hưởng từ quay và như vậy, trong nguồn điện chuyển mạch hàng trăm KHz của điện tử công suất, tỷ lệ tổn thất dư là rất thấp, có thể được xấp xỉ bỏ qua.

Khi chọn một lõi từ phù hợp, cần xem xét các đường cong và đặc tính tần số khác nhau, vì đường cong xác định tổn thất tần số cao, đường cong bão hòa và độ tự cảm của cuộn cảm. Vì dòng điện xoáy một mặt làm mất điện trở, làm nóng vật liệu từ, làm tăng cường độ dòng điện kích từ, mặt khác làm giảm vùng dẫn từ hiệu dụng của lõi từ. Do đó, cố gắng chọn vật liệu từ tính có điện trở suất cao hoặc ở dạng dải cuộn để giảm tổn thất dòng điện xoáy. Do đó, vật liệu bạch kim mới NPH-L phù hợp với các lõi bột kim loại có tổn thất thấp của các thiết bị tần số cao hơn và công suất cao.

Suy hao lõi là do từ trường xoay chiều trong vật liệu lõi gây ra. Suy hao do một vật liệu nhất định gây ra là một hàm của tần số hoạt động và tổng dao động từ thông, do đó làm giảm tổn thất dẫn hiệu quả. Suy hao lõi gây ra bởi độ trễ, dòng điện xoáy và tổn thất còn lại của vật liệu lõi. Do đó, tổn thất cốt lõi là tổng của tổn thất trễ, tổn thất dòng điện xoáy và tổn thất từ ​​xa. Suy hao do trễ là tổn thất điện năng do hiện tượng trễ gây ra, tỷ lệ với diện tích được bao quanh bởi các vòng trễ. Khi từ trường đi qua lõi thay đổi, trong lõi xuất hiện dòng điện xoáy và tổn thất do dòng điện xoáy gây ra được gọi là tổn thất dòng điện xoáy. Tổn thất còn lại là tất cả các tổn thất ngoại trừ tổn thất do trễ và tổn thất do dòng điện xoáy.