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磁芯损耗是什么构成的?

时间:2020-03-20 09:12来源:摘选网络 作者:admin

我们了解电感磁芯是许多电子设备中都会使用到的元器件,例如 :在手机上,变压器这些,电子设备使用过程中都会造成一定的损耗,而电感磁芯也是如此。假如电感磁芯的损耗过大,就会危害电感磁芯的使用时间。

电感磁芯损耗(主要包含磁滞损耗和涡流损耗两部分)的特点是功率原材料的一个最关键的指标值,它影响乃至决定了整个设备的工作效能、温度、可靠性。

电感是把电能转换为磁能而储存起来的电子元器件,它只阻拦电流的转变,有接通电源与未接通电源两种情况,假如电感器在没有电流经过的情况下,电路接入时它将尝试阻拦电流经过它;假如电感器在有电流经过的情况下,电路断开 时它将尝试保持电流不被改变。

电感磁芯是由线圈和磁芯及其封裝材料构成的,线圈主要起导电作用,即磁芯是由磁导率高的原材料构成,把磁场密不可分地约束在电感元器件周边扩大电感。磁芯是由传统的硅钢片,到铁粉,铁氧体,铁硅等转变。

1、磁滞损耗

磁芯材料被磁化时,送至磁场的能量有两部分,一部分转换为劣能,即除掉外磁化电流时,磁场能量能够回到电路;而另一部分变成摆脱摩擦使磁芯发烫消耗掉,这就是磁滞损耗。

影响损耗面积大小的几个主要参数是:最大工作磁通密度B、最大磁场强度 H、剩磁Br 、矫顽力Hc,其中B和H取决于外面的电场标准和磁芯的规格参数,而Br 和Hc取决于原材料特性。电感磁芯每被磁化一周期,就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量,频率 越高,损耗的功率越大,磁感应摆幅越大,包围的面积就越大,磁滞损耗越大。

2、涡流损耗

在磁芯线圈中再加交流电流时o线圈中经过激励电流o激磁安匝造成的所有磁通Φi在磁芯中经过o。磁芯自身是导体o磁芯截面周围将链合所有磁通Φi而组成单匝的副边线圈。

依据电磁感应定律所知:U=NdΦ/dt ;每一匝的感应电势o即磁芯截面最大周边等效一匝磁感应电势为ie =u/N=dΦi/dt。

由于磁芯原材料的电阻率并不是无穷大o绕着磁芯周围有一定的阻值o感应电压造成电流ie 即涡流,经过这个电阻,造成ie ^2R损耗o即涡流损耗。

3、剩余损耗

剩余损耗是因为磁化弛豫效应或带磁性滞后效应造成的损耗。说白了弛豫就是指在磁化或反磁化的过程中,磁化情况并非随磁化强度的转变 而转变到它的最终情况,只是必须有一个过程,这一‘时间效应’就是造成 剩余损耗的原因。它主要是在高频1MHz 之上一些驰豫损耗和旋磁共振等,在电源几百KHz的电力电子场所剩余损耗占比极低,能够直接忽视。

挑选适合的磁芯,要考虑到不一样的B-H曲线和频率特性,由于B-H曲线决定 了电感的高频损耗,饱和曲线及电感量。由于涡旋一方面造成电阻损耗,造成磁材料发烫,并造成激磁电流增加,另一方面降低磁芯有效导磁面积。因此尽可能挑选电阻率高的磁性材料或选用碾轧成带料的方式以降低涡流损耗。所以,铂科新型材料NPH-L适用更高频率、高功率器件的低损耗金属粉芯。

磁芯损耗是磁芯材料内更替磁场导致的結果。某一种材料所造成的损耗,是实际操作频率与总磁通摆幅(ΔB)的涵数,进而减少了有效传导损耗。磁芯损耗是由磁芯材料的磁滞、涡流和剩余损耗造成的。因此,磁芯损耗是磁滞损耗、涡流损耗和剩于损耗的总数。

磁滞损耗为磁滞状况造成的功率损耗,正比于磁滞回线包围的面积。当经过磁芯的磁场产生变化时磁芯内造成涡流,涡流造成的损耗称为涡流损耗。剩余损耗是除开磁滞损耗和涡流损耗之外的全部损耗。

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