คู่มือการคำนวณความสูญเสียของแกนหม้อแปลง SST และการปรับแต่งวงจรขดลวด

การออกแบบและคำนวณแกนหม้อแปลงแยกสูงความถี่สูง

• คุณสมบัติของวัสดุมีผลกระทบ: วัสดุแกนมีการสูญเสียที่แตกต่างกันภายใต้อุณหภูมิความถี่และความหนาแน่นของฟลักซ์ที่ต่างกัน คุณสมบัติเหล่านี้เป็นพื้นฐานของการสูญเสียแกนโดยรวมและจำเป็นต้องเข้าใจคุณสมบัติที่ไม่เชิงเส้นอย่างแม่นยำ

• การรบกวนจากสนามแม่เหล็กที่หลุดลอย: สนามแม่เหล็กที่หลุดลอยความถี่สูงรอบ ๆ ขดลวดสามารถทำให้เกิดการสูญเสียแกนเพิ่มเติม หากไม่จัดการอย่างเหมาะสม การสูญเสียเหล่านี้อาจเข้าใกล้การสูญเสียของวัสดุเอง

• สภาพการทำงานที่เปลี่ยนแปลงได้: ในวงจรเรโซแนนซ์ LLC และ CLLC คลื่นแรงดันและความถี่การทำงานที่ใช้กับแกนเปลี่ยนแปลงได้ตามเวลา ทำให้การคำนวณการสูญเสียในทันทีซับซ้อนมากขึ้น

• ความต้องการในการจำลองและการออกแบบ: เนื่องจากระบบมีตัวแปรหลายตัวและมีธรรมชาติที่ไม่เชิงเส้นสูง การประมาณการสูญเสียทั้งหมดอย่างแม่นยำทำได้ยากด้วยมือ การจำลองและจำลองโดยใช้เครื่องมือซอฟต์แวร์เฉพาะทางเป็นสิ่งสำคัญ

• ความต้องการในการระบายความร้อนและการสูญเสีย: หม้อแปลงความถี่สูงกำลังสูงมีอัตราส่วนพื้นผิวต่อความจุที่น้อยกว่า จำเป็นต้องใช้การระบายความร้อนแบบบังคับ การสูญเสียแกนในวัสดุนาโนคริสตัลต้องคำนวณอย่างแม่นยำและรวมกับการวิเคราะห์ความร้อนของระบบระบายความร้อนเพื่อประเมินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ

(1) การออกแบบและคำนวณขดลวด
การสูญเสียกระแสสลับ: ที่ความถี่สูง ความถี่ของกระแสที่เพิ่มขึ้นทำให้ความต้านทานของขดลวดสูงขึ้น ความต้านทานต่อหน่วยของตัวนำต้องคำนวณโดยใช้สูตรเฉพาะ

(2) การสูญเสียกระแสวน

ผลผิว: เมื่อมีกระแสสลับไหลผ่านตัวนำกลม จะสร้างสนามแม่เหล็กที่สลับกันอยู่รอบ ๆ ทำให้เกิดการสูญเสียกระแสวน
ผลใกล้ชิด: ในขดลวดหลายชั้น กระแสในชั้นหนึ่งจะมีผลต่อการกระจายกระแสในชั้นที่อยู่ใกล้เคียง ต้องคำนวณอัตราส่วนความต้านทานกระแสสลับต่อกระแสตรงโดยใช้สูตรของ Dowell

เมื่อ △ เป็นอัตราส่วนของความหนาของขดลวดต่อความลึกของผิว และ p เป็นจำนวนชั้นของขดลวด);
คำเตือน: ขดลวดที่ออกแบบโดยวิศวกรที่ไม่มีประสบการณ์อาจมีการสูญเสียกระแสสลับความถี่สูงสูงกว่าการสูญเสียของทองแดงในหม้อแปลงความถี่ 50Hz ขนาดเดียวกันหลายเท่า

ปัญหาเกี่ยวกับวัสดุ amorphaous และ nanocrystalline

(1) ปัญหาความคงที่ของแกน

แม้แต่ในชุดเดียวกันและมีข้อกำหนดเหมือนกัน แกนนาโนคริสตัลสามารถแสดงความแตกต่างในการทำความร้อน (การสูญเสีย) ภายใต้การกระตุ้นด้วยกระแสความถี่สูงอย่างมาก ต้องตรวจสอบวัสดุขาเข้าผ่านพารามิเตอร์เช่น น้ำหนัก (แสดงถึงความหนาแน่น/แฟคเตอร์การบรรจุ), ค่า Q (ประเมินการสูญเสีย), อิน덕턴ซ์ (ประเมินความโปร่งใสทางแม่เหล็ก) และการทดสอบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิภายใต้กำลังเพื่อประเมินการสูญเสีย

(2) การสูญเสียและความจำกัดของวัสดุ

การสูญเสียขอบตัด: การรวมตัวของสนามแม่เหล็กที่ขอบตัดทำให้เกิดการสูญเสียกระแสวนเพิ่มขึ้น ทำให้บริเวณเหล่านี้เป็นจุดที่ร้อนที่สุดและลดความมั่นคงทางความร้อน
การกระจายการสูญเสียที่ไม่สม่ำเสมอ: นอกจากขอบตัดแล้ว ยังมีจุดร้อนหลายจุดอยู่ตามทางเดินแม่เหล็ก
ความจำกัดของวัสดุ: วัสดุ amorphaous และ nanocrystalline พบความยากในการตอบสนองความต้องการของวงจรเรโซแนนซ์สำหรับความโปร่งใสทางแม่เหล็กต่ำ พวกเขาสร้างเสียงรบกวนอย่างมากต่ำกว่า 16 kHz และไวต่อความเครียดทางกลมาก