Energiatehokkaiden jakomuuntajien valitseminen

Muuntamisen tappiot

Muuntimien tappiot voidaan pääasiassa luokitella kahteen ryhmään: tyhjäkuormatappioihin ja kuormatappioihin. Nämä tappiot ovat yleisiä kaikissa muuntimityypeissä riippumatta niiden käyttötarkoituksesta tai tehonarvosta.

Lisäksi on olemassa kaksi muuta tappioryhmää: harmonisten aaltojen aiheuttamat ylimääräiset tappiot ja erityisesti suurten muuntimien tapauksessa merkittävät jähdytystai apulaitetappiot, jotka johtuvat jähdytyslaitteiden, kuten tuuletinten ja pumpujen käytöstä.

Tyhjäkuormatappiot

Nämä tappiot syntyvät muuntimen ytimessä aina, kun muuntin on sähköistetty (jopa, kun toissijainen piiri on avoin piiri). Niitä kutsutaan myös rautatappioiksi tai ytimetappioiksi, ja ne pysyvät vakiona.
Tyhjäkuormatappiot koostuvat:

Hystereseenitappiot

Nämä tappiot johtuvat magneettisten alueiden kitkaliikkeestä ytimen levyluokituksessa, kun ne magnetisoituvat ja demagnetisoituvat vaihtelevan magneettikentän vaikutuksesta. Ne riippuvat ytimen materiaalista.

Hystereseenitappiot muodostavat yleensä yli puolet koko tyhjäkuormatappioiden määrästä (noin 50% - 70%). Menneisyydessä tämä osuus oli pienempi (erityisesti eddy current -tappioiden korkeammasta osuudesta, varsinkin suhteellisen paksuissa levyluokituksissa, joihin ei oltu tehty laserkäsittelyä).

Eddy current -tappiot

Nämä tappiot aiheutuvat vaihtelevista magneettikentistä, jotka synnyttävät eddy current -virtauksia ytimen levyluokituksessa, mikä tuottaa lämpöä.
Näitä tappioita voidaan vähentää rakentamalla ydin ohuista, levyluokituksen varustetuista levyistä, jotka on eristetty toisistaan ohuen lakan kerroksen avulla vähentääkseen eddy current -virtauksia. Nykyisin eddy current -tappiot muodostavat yleensä 30% - 50% koko tyhjäkuormatappioiden määrästä. Jakelumuuntimien tehokkuuden parantamiseen liittyvissä pyrkimyksissä suurimmat edistysaskeleet on tehty näiden tappioiden vähentämisessä.
Ytimessä esiintyy myös pieniä satunnaisia ja dielektrisiä tappioita, jotka muodostavat yleensä enintään 1% koko tyhjäkuormatappioiden määrästä.

Kuormatappiot

Nämä tappiot tunnetaan yleisesti kuparitappioina tai lyhytsuljetustappioina. Kuormatappiot vaihtelevat muuntimen kuormitusolosuhteiden mukaan.
Kuormatappiot koostuvat:

Ohminen lämpötappio

Tätä kutsutaan joskus kuparitappioksi, sillä se on kuormatapion dominanteja vastusta. Tämä tappio syntyy muuntimen virrutuksissa ja johtuu johtimen vastusta.
Näiden tappioiden suuruus kasvaa suoraan verrannollisesti kuormavirtauksen neliön mukaan ja on myös verrannollinen virrutuksen vastuuseen. Sitä voidaan vähentää lisäämällä johtimen poikkileikkauksen pinta-ala tai lyhentämällä virrutuksen pituutta. Kuparin käyttö johtimenä auttaa tasapainottamaan painoa, kokoa, hintaa ja vastusta; johtimen halkaisijan lisääminen muun suunnittelurajoitusten puitteissa voi edelleen vähentää tappioita.

Johtimen eddy current -tappiot

Eddy current -virtaukset, jotka johtuvat vaihtelevista magneettikenttistä, ilmenevät myös virrutuksissa. Eddy current -virtauksia voidaan vähentää pienentämällä johtimen poikkileikkauksen pinta-alaa, joten moniosaisia johtimia käytetään saavuttamaan vaadittu pieni vastus samalla, kun eddy current -tappioiden hallinta on mahdollista.

Tätä voidaan välttää käyttämällä jatkuvasti transpoositua johtinta (CTC). CTC:ssä langat vaihdetaan usein keskenään tasoittaakseen fluxierojat ja tasapainottaakseen jännitteen.