SSTトランスコア損失計算と巻線最適化ガイド

SST高周波絶縁トランスコア設計と計算

• 材料特性による影響：コア材料は、異なる温度、周波数、磁束密度の下で異なる損失特性を示します。これらの特性は全体的なコア損失の基礎となり、非線形特性を正確に理解する必要があります。

• 漏れ磁界干渉：巻線周辺の高周波数の漏れ磁界は追加のコア損失を引き起こす可能性があります。適切に管理されないと、これらの寄生損失は本質的な材料損失に近づく可能性があります。

• 動的動作条件：LLCおよびCLLC共振回路では、コアに適用される電圧波形と動作周波数が動的に変化し、瞬間的な損失計算が大幅に複雑になります。

• シミュレーションと設計要件：システムの結合多変量性と高度な非線形性により、正確な総損失推定は手動で達成するのが困難です。専用ソフトウェアツールを使用した精密モデリングとシミュレーションは不可欠です。

• 冷却と損失要件：高出力高周波数トランスは表面積対容量比が小さいため、強制冷却が必要です。ナノ結晶材料でのコア損失は正確に計算し、冷却システムの熱解析と組み合わせて温度上昇を評価する必要があります。

(1) 卷线设计和计算
交流损失：高周波数では、电流频率的增加会导致绕组电阻升高。必须使用特定公式计算每单位导体的阻抗。

(2) 涡流损失

趋肤效应：当交流电流通过圆形导体时，会产生同心交替磁场，从而引起涡流损失。
邻近效应：在多层绕组中，一层中的电流会影响相邻层中的电流分布。必须使用Dowell公式计算交流与直流电阻比。

ここで△は巻線厚さとスキン深さの比率、pは巻線層数です；
リスク警告：経験不足のエンジニアによって設計された巻線は、同じ容量の50Hzトランスの銅損失よりも数倍の高周波数AC損失を被る可能性があります。

非晶质及纳米结晶材料に関する問題

(1) コアの一貫性問題

同一ロットかつ同一仕様であっても、ナノ結晶コアは高周波電流励起下での発熱（損失）に大きな差異を示すことがあります。重量（密度/充填率を示す）、Q値（損失を評価する）、インダクタンス（透磁率を評価する）、およびパワーオン時の温度上昇テストを通じて入荷検査が必要です。

(2) 損失と材料の制限

切断端損失：切断端での磁場集中は渦電流損失を増加させ、これらの領域が最も高温になり、熱安定性を損ないます。
不均一な損失分布：切断端以外にも、磁気パス沿いに複数のホットスポットが存在します。
材料の制限：非晶質およびナノ結晶材料は、低透磁率の共振回路要件を満たすのが困難です。それらは16kHz以下の周波数で大きなノイズを生成し、機械的ストレスに対して非常に敏感です。