开关电源磁性元件:损耗竟有这么多

时间:2022-03-13作者:佚名

开关电源磁性元件一般指变压器和电感。变压器在开关电源中应用非常广泛,变压器的作用大致是提供初级和次级的电气隔离,使输出电压或升或降,传送能量。电感在开关电源中起着储能和滤波作用。在典型的降压转换中,电感的一端是连接到DC输出电压,另一端通过开关频率切换连接到输入电压或者GND,在开关判断期间对负载提供持续的能量。

通常情况下,磁性元件的损耗占开关电源总损耗的15%左右,了解磁性元件的损耗的组成对提高电源效率具有重要意义。

与变压器和电感有关的损耗主要有三种:磁滞损耗、涡流损耗和电阻损耗。在设计和构造变压器和电感时可以控制这些损耗。

磁滞损耗

磁滞损耗与绕组的匝数和驱动方式有关。它决定了每个工作周期在B-H曲线内扫过的面积。扫过的面积就是磁场力所作的功,磁场力使磁心内的磁畴重新排列,扫过的面积越大,磁滞损耗就越大。该损耗由式(6)给出。

如公式中所见,损耗是与工作频率和最大工作磁通密度的二次方成正比。虽然这个损耗不如功率开关和整流器内部的损耗大,但是处理不当也会成为一个问题。在100kHz时,Bmax应设定为材料饱和磁通密度Bsat 的50%。在500kHz时,Bmax应设定为材料饱和磁通密度Bsat的25%。在1MHz时,Bmax应设定为材料饱和磁通密度Bsat的10%。这是依据铁磁材料在开关电源(3C8等)中所表现出来的特性决定的。

涡流损耗

当变压器工作时。磁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流。涡流的存在使磁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。

涡流损耗比磁滞损耗小得多,但随着工作频率的提高而迅速增加,如式(7)所示。

涡流是在强磁场中磁心内部大范围内感应的环流。一般设计者没有太多办法来减少这个损耗。

电阻损耗

相关阅读

城市环境艺术照明的表现

艺术设计的首要任务便是艺术主题的表现和视觉的舒适性。灯光的调度应随环境及意境而变化,它注重周围空间环境所产生的美学效果及由此对人们所产生的心理效应。因此,一切居住...
2022-07-15

城市夜景亮化为什么越来越重要?

伴随着国民经济的发展,人们对休闲娱乐的需求日益增加,夜生活也日益丰富。城市夜景亮化是夜生活的需要,夜景的亮化使夜生活更加丰富多彩。 城市夜景亮化仅是经济发展的衍生,...
2022-09-04
城市夜景亮化为什么越来越重要?

园林景观照明的几种照明方式解析

我们知道,灯光用于照亮周围的事物,但是夜晚的园林并不希望它所有的一切都被照亮。园林需要灯光,是因为希望在灯光创造的光影中,让园林中意欲显现各自特色的道路、建筑、雕...
2022-07-15

光伏系统之光伏电缆 汇流电缆 交流电缆的选择

就光伏应用而言,户外使用的材料应根据紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀情况而定。人们通常不会将连接光伏组件和逆变器的布线系统视为关键部件,但是,如果未能采用太阳能应...
2024-08-21
光伏系统之光伏电缆 汇流电缆 交流电缆的选择

以人为本的城市广场照明设计

近年来,城市景观亮化工程 如雨后春笋般遍地开花。广场亮化设计 作为城市亮化 工程中比较重要的组成部分备受重视。 现代化城市建设的蓬勃发展,给城市广场的建设和照明规划提供...
2022-07-15

热销商品

拷边机 包缝机内六角上针匙 开刀 上针内6角螺丝刀扳手 1.5 1.6

拷边机(包缝机)专用内六角上针匙及开刀工具,适用于精确调整机针位置与维护设备。配备1.5mm与1.6mm两种规格的内六角螺丝刀扳手,专为紧固或拆卸上针螺丝设计,确保机针安...
1.65

暗装开关插座面板单开双控一开五孔二三极USB快充肤感超薄家用4开

暗装开关插座面板,简约设计,完美融入家居环境。单开双控,轻松实现远程控制,方便实用。一开五孔,满足多种电器插孔需求;二三极USB快充,快速充电,高效便捷。超薄设计,节省空...
1.2

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用

领普E3S/E5配套插座面板86型暗装插座多孔五孔空调无边框家用,是一款专为现代家庭设计的多功能插座。该款插座采用86型设计,易于安装和适配各种家用电器,无论是台灯、...
11.9

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草

不锈钢加厚镊子维修工具夹子圆头弯头防滑带齿止血烧烤夹茶杯水草 这款不锈钢加厚镊子维修工具夹子是设计用于各种专业场合的多功能工具。它拥有一个厚实的手柄,确...
0.8

三色变光led筒灯2.5寸3W5瓦开孔6 7.5 8公分家用客厅嵌入式天花灯

三色变光LED筒灯,2.5寸精巧设计,功率可选3W/5W,适用于开孔直径6.7–8公分的家用嵌入式安装。采用高亮LED光源,支持暖光、自然光、白光三色切换,满足不同场景氛围需求。...
7.2

网站栏目