Οδηγός Υπολογισμού Απώλειας Στροφίας SST και Βελτιστοποίησης Μετατροπής

Σχεδιασμός και Υπολογισμός Πυρήνα Αντοχών τάσης υψηλής συχνότητας

• Επίδραση Χαρακτηριστικών Υλικού:Το υλικό πυρήνα εμφανίζει διαφορετική συμπεριφορά απώλειας σε διάφορες θερμοκρασίες, συχνότητες και πυκνότητες ροής. Αυτά τα χαρακτηριστικά σχηματίζουν τη βάση των συνολικών απωλειών πυρήνα και απαιτούν ακριβή κατανόηση των μη γραμμικών ιδιοτήτων.

• Ανάμιξη Παράσιτων Μαγνητικών Πεδίων:Τα παράσιτα μαγνητικά πεδία υψηλής συχνότητας γύρω από τις εντυπώσεις μπορούν να προκαλέσουν επιπλέον απώλειες πυρήνα. Εάν δεν διαχειριστούν σωστά, αυτές οι παράσιτες απώλειες μπορούν να πλησιάσουν τις απώλειες του εγγενούς υλικού.

• Δυναμικές Συνθήκες Λειτουργίας:Σε κύκλους συντονισμού LLC και CLLC, η μορφή κύματος τάσης και η εφαρμοσμένη συχνότητα στον πυρήνα μεταβάλλονται δυναμικά, κάνοντας τον ακριβή υπολογισμό των απωλειών σημαντικά πιο περίπλοκο.

• Απαιτήσεις Συμπλοκής και Σχεδιασμού:Λόγω της συνδεδεμένης πολυμεταβλητής και εξαιρετικά μη γραμμικής φύσης του συστήματος, η ακριβής εκτίμηση των συνολικών απωλειών είναι δύσκολη να επιτευχθεί χειροκίνητα. Απαιτούνται ακριβή μοντέλα και προσομοιώσεις με τη χρήση ειδικών λογισμικών εργαλείων.

• Απαιτήσεις Ψύξης και Απώλειες:Οι μετατροπείς υψηλής ισχύος και υψηλής συχνότητας έχουν μικρότερο λόγο επιφάνειας-χωρητικότητας, κάνοντας απαραίτητη την υποχρεωτική ψύξη. Οι απώλειες πυρήνα σε υλικά νανοκρυσταλλικής δομής πρέπει να υπολογίζονται ακριβώς και να συνδυάζονται με θερμοδυναμική ανάλυση του συστήματος ψύξης για την αξιολόγηση της άνοδου θερμοκρασίας.

(1) Σχεδιασμός και Υπολογισμός Εντυπώσεων
Απώλειες AC: Σε υψηλές συχνότητες, η αύξηση της συχνότητας του ρεύματος οδηγεί σε υψηλότερη αντίσταση εντύπωσης. Η αντίσταση ανά μονάδα συνεκτικού πρέπει να υπολογίζεται με συγκεκριμένες τύπους.

(2) Απώλειες Κυκλικού Ρεύματος

Επίδραση Δέρματος: Όταν το ρεύμα AC ρέει μέσω ενός συνεκτικού κύκλου, δημιουργούνται συνκεντρικά εναλλασσόμενα μαγνητικά πεδία, που προκαλούν απώλειες κυκλικού ρεύματος.
Επίδραση Βικινής: Σε πολυεπίπεδες εντυπώσεις, το ρεύμα σε ένα επίπεδο επηρεάζει την κατανομή του ρεύματος στα γειτονικά επίπεδα. Ο λόγος αντίστασης AC-DC πρέπει να υπολογίζεται με τον τύπο Dowell.

όπου △ είναι ο λόγος πάχους εντύπωσης προς βάθος δέρματος, και p είναι το πλήθος επιπέδων εντύπωσης);
Προειδοποίηση Κινδύνου: Οι εντύπωσεις που σχεδιάζονται από ανεπεξήγητους μηχανικούς μπορεί να υποστούν απώλειες υψηλής συχνότητας AC πολλαπλάσιες από τις απώλειες χαλκού ενός μετατροπέα 50Hz της ίδιας χωρητικότητας.

Προβλήματα με Αμορφούς και Νανοκρυσταλλικούς Υλικούς

(1) Προβλήματα Συνέχειας Πυρήνα

Ακόμη και στο ίδιο παρτίδα και τα ίδια προδιαγραφή, οι νανοκρυσταλλικοί πυρήνες μπορούν να εμφανίζουν σημαντικές διαφορές στη θέρμανση (απώλειες) υπό υψηλή συχνότητα ρεύματος. Απαιτείται εισερχόμενος έλεγχος μέσω παραμέτρων όπως το βάρος (που δείχνει την πυκνότητα/ποσοστό γεμίσεως), την τιμή Q (που αξιολογεί τις απώλειες), την αυτοενδυναμία (που αξιολογεί την διαβαθμισμό) και την δοκιμή άνοδου θερμοκρασίας υπό ισχύ για την αξιολόγηση των απωλειών.

(2) Περιορισμοί Απώλειας και Υλικού

Απώλειες Κορυφής Τομής:Η συγκέντρωση μαγνητικού πεδίου στις κορυφές τομής αυξάνει τις απώλειες κυκλικού ρεύματος, κάνοντας αυτές τις περιοχές τις θερμότερες και παρεμποδίζοντας τη θερμική σταθερότητα.
Μη Ομοιόμορφη Διανομή Απώλειας:Εκτός από τις κορυφές τομής, υπάρχουν πολλά θερμά σημεία κατά μήκος του μαγνητικού διαδρόμου.
Περιορισμοί Υλικού:Τα αμορφά και νανοκρυσταλλικά υλικά αντιμετωπίζουν δυσκολίες για να επιτευχθεί χαμηλή διαβαθμισμός σε κύκλους συντονισμού. Δημιουργούν σημαντικό θόρυβο κάτω από 16 kHz και είναι υπεραίσθητα στον μηχανικό στρες.