开关电源变压器绕组线圈.ppt
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1、1,载流导体 单圆导线直流磁场,导体内磁场,导体外磁场,两根导体外磁场,I,H,x,0,2,气隙磁芯线圈磁场,x,H,0,l,lav,lg,因为,忽略磁芯磁压降,x,a,气隙磁场强度,3,高频电流流过单导线时集肤效应,高频电流流过导体,电流产生的高频交变磁通在导体内产生高频涡流,使得导体内从中心到外表电流分布不均,表面电流密度大,中心电流密度小集肤效应。 集肤深度:,J,0.368,1.000,20度和100度铜导线分别为,4,集肤效应的结果,减少了导体有效截面积,导线电阻增大,增加了交流损耗。以圆导线为例,交流电阻增加的倍数:,低频时,FR近似等于1,导线损耗为 I电流有效值;高频时导线损耗
2、:,Idc电流平均值,即直流分量; 交流分量电流有效值;Rac=RdcFR,5,变压器的漏感概念,a,b,c,l,H,x,H1,磁场存储能量,磁场也可以表示为,或,x,6,减少漏感的措施,较少的匝数N,宽窗口l,较小窗口高度。 分段线圈,三明治安排。但有限制。,(a) (b) (c) (d) 普通磁芯,(e) (f) (g) 平面磁芯,7,相邻高频线圈中的涡流临近效应,相反方向电流,相同方向电流,IA,IA,IB,IB,B,A,B,A,电流趋向内表面,电流趋向外表面,8,多层线圈的临近效应,H,x,H1,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,电流趋向内表面,第一层在内
3、表面流通,第二层导线中间没有电流,也没有磁场,因此在第二层外表面必须与第一层内表面相同电流的涡流,因此第二层内表面两倍外表面电流。如果有第三层,,9,根据集肤深度第一层交流电阻为Rac1=FR1 Rdc 交流损耗,第二层交流电阻:FR2=5,第二层交流损耗,多层中损耗与电流平方成正比,相当于电阻增加。,第n层为,n层线圈总交流电阻增加的倍数,10,h=0.86d,直径d的圆导线,铜带,带厚D,层数p,Dowell曲线,11,减少交流电阻方法,减少层数:采用分段交错绕。与减少漏感是一致的。 采用多股绞线利兹线。但是多股绞线的单股直径仅小于2 是远远不够的。 当采用利兹线或铜带时,一般应当做到FR
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