Panduan Pengiraan Kehilangan Teras SST dan Pengoptimuman Penjeratan

Reka Bentuk dan Pengiraan Teras Transformator SST Berfrekuensi Tinggi yang Terasing

• Impak Ciri-ciri Bahan: Bahan teras menunjukkan tingkah laku kehilangan yang berbeza di bawah suhu, frekuensi, dan ketumpatan fluks yang berbeza. Ciri-ciri ini membentuk asas keseluruhan kehilangan teras dan memerlukan pemahaman yang tepat tentang sifat-sifat tidak linear.

• Gangguan Medan Magnet Sampingan: Medan magnet sampingan berfrekuensi tinggi di sekitar pembungkusan boleh menghasilkan kehilangan teras tambahan. Jika tidak dikelola dengan betul, kehilangan parasit ini mungkin mendekati kehilangan bahan intrinsik.

• Syarat Operasi Dinamik: Dalam litar risonan LLC dan CLLC, bentuk gelombang voltan dan frekuensi operasi yang dikenakan kepada teras berubah secara dinamik, menjadikan pengiraan kehilangan semasa jauh lebih rumit.

• Simulasi dan Syarat Reka Bentuk: Kerana sifat sistem yang berkaitan multi-variabel dan sangat tidak linear, penganggaran kehilangan total yang tepat sukar dicapai secara manual. Pemodelan dan simulasi yang tepat menggunakan alat perisian khusus adalah penting.

• Pendinginan dan Syarat Kehilangan: Transformator berkuasa tinggi berfrekuensi tinggi mempunyai nisbah luas permukaan-ke-kapasiti yang lebih kecil, memerlukan pendinginan paksa. Kehilangan teras dalam bahan nanokristal perlu dikira dengan tepat dan digabungkan dengan analisis termal sistem pendingin untuk menilai peningkatan suhu.

(1) Reka Bentuk dan Pengiraan Pembungkusan
Kehilangan AC: Pada frekuensi tinggi, peningkatan frekuensi arus mengakibatkan peningkatan rintangan pembungkusan. Impedans per unit konduktor mesti dikira menggunakan formula tertentu.

(2) Kehilangan Arus Eddy

Kesan Kulit: Apabila arus AC mengalir melalui konduktor bulat, medan magnet alternatif koncentrik dihasilkan, menginduksi kehilangan arus eddy.
Kesan Proksimiti: Dalam pembungkusan berlapis, arus pada satu lapisan mempengaruhi taburan arus pada lapisan bersebelahan. Nisbah rintangan AC-ke-DC mesti dikira menggunakan formula Dowell.

di mana △ adalah nisbah ketebalan pembungkusan kepada kedalaman kulit, dan p adalah bilangan lapisan pembungkusan);
Amaran Risiko: Pembungkusan yang direka oleh jurutera yang tidak berpengalaman mungkin mengalami kehilangan AC frekuensi tinggi beberapa kali lebih besar daripada kehilangan tembaga transformator 50Hz yang sama kapasitinya.

Isu dengan Bahan Amorf dan Nanokristal

(1) Isu Konsistensi Teras

Walaupun dalam batch yang sama dan spesifikasi yang identik, teras nanokristal boleh menunjukkan perbezaan yang signifikan dalam pemanasan (kehilangan) di bawah rangsangan arus frekuensi tinggi. Pemeriksaan masuk diperlukan melalui parameter seperti berat (menunjukkan ketumpatan/faktor pengisi), nilai Q (menilai kehilangan), induktansi (menilai permeabiliti), dan ujian peningkatan suhu di bawah kuasa untuk menilai kehilangan.

(2) Kehilangan dan Had Bahan

Kehilangan Pinggiran Potongan: Konsentrasi medan magnet di pinggiran potongan meningkatkan kehilangan arus eddy, menjadikan kawasan ini titik terpanas dan mengganggu kestabilan termal.
Taburan Kehilangan yang Tidak Merata: Selain pinggiran potongan, masih terdapat beberapa titik panas di sepanjang laluan magnetik.
Had Bahan: Bahan amorf dan nanokristal sukar memenuhi syarat litar risonan untuk permeabiliti rendah. Mereka menghasilkan bunyi yang signifikan di bawah 16 kHz dan sangat sensitif terhadap tekanan mekanikal.