一、产品温升高,更换磁芯温度下降磁芯损耗大?
是的。因为在产品使用时,如果温度升高,磁芯内部的热扰动会增大,电磁性能就会降低,从而导致磁芯损耗增大。而更换磁芯后,新的磁芯温度下降,内部热扰动减小,电磁性能会提高,从而降低磁芯损耗。因此,在产品使用过程中要根据工作温度适时更换磁芯,以减少损耗。除了更换磁芯外,还可以通过加强散热和优化产品设计等方式来降低温度,从而减少磁芯损耗。在产品设计和生产中应该考虑这些因素,以提高产品的性能和稳定性。
二、什么叫铜损耗、磁芯损耗?
铜损耗就是电流流过线圈,线圈上铜导线有一定的电阻,这会产生欧姆损耗。
磁芯损耗原因在于磁材料有磁滞回线。通常开关电源用的磁芯材料是铁氧体,铁氧体是一直绝缘体,所以涡流可以忽略。如果是由硅钢片叠起来的工频变压器磁芯,那么还有涡流引起的损耗。下面只对铁氧体的情况进行分析。
图1 Ferroxcube官网给出的3C90磁材料的磁滞回线
上面图1是Ferroxcube数据手册上给出的磁滞回线,Ferroxcube原先是飞利浦公司的磁学部门。磁滞回线实际上是闭合的,但由于一、三象限的磁滞回线是关于原点中心对称的,因此数据手册只给出第一象限的曲线就足够了。
而对于一个具体的磁芯,数据手册会给出磁芯的等效几何参数
图2 Ferroxcube磁芯的等效参数
可以看到有等效体积Ve,等效长度Le和等效截面积Ae,且有Ve=Le×Ae。实际上这些参数是把磁芯等效成一个磁环,如图3所示
图3 磁芯等效后的磁环
在图3中,虚线的圆环表示的是磁环的磁路长度,也就是前面所说的等效长度Le,圆环的截面积就是等效面积Ae。在图中绕了两匝线圈,不具体画出导线了,只画了导线的界面。圆圈中加圆点表示电流是垂直于图面向里,圆圈中加叉表示电流垂直于图面向外。这就构成了一个电感。当然,对于3C90这种铁氧体,不开气隙直接做电感是不合适的,这里只是一个示意,不影响对本问题的分析。
首先有麦克斯韦方程
式(1)
这里认为磁芯中的磁场是均匀的,式(1)右边的电流密度乘上面积,就是图3中电流大小乘以线圈匝数,这是因为这里认为线圈是与磁环完全垂直的,且磁环包围了两匝线圈。对于N匝线圈的情况,则式(1)可以简化为
式(2)
当磁芯中有电流激发的磁场时,由于磁芯磁导率的作用,会产生磁通密度
式(3)
随着线圈中电流增大,B也会增大,B的变化会引起线圈上的感应电动势,同样引用麦克斯韦方程
式(4)
上面右边积分的面积区域是磁环的截面积,而磁通密度B始终垂直于磁环截面。左边感应电场延线圈环路积分一周,就是一匝线圈上的感应电动势。对于有N匝的线圈,线圈上的感应电动势可以简化为
式(5)
上式中emf是Electromotive Force(电动势)的缩写。那么感应电动势乘上之前说的线圈上的电流就是功率。
式(6)
左边是功率,那么把两边关于时间求积分,就是能量了
式(7)
上式右边的负号并不表示能量是负的,能量没有负的。这里的正负号只是表示电感是在吸收能量还是释放能量。也可以看出磁场强度H乘以磁通密度B具有单位体积能量的量纲,即J/(m^3),焦耳每立方米。
如果H和B是严格线性的,那么电感对能量一吞一吐,电感上是不消耗能量的(没有磁芯,空气电感的情况)。但问题恰恰在于磁通密度B关于磁场强度H具有非常强的非线性,这就导致电感充电时吸收的能量,和放电时释放的能量是不相等的。
再回到磁滞回曲线中,如Bulk开关电源电感上有直流偏置电流,叠加上纹波电流,反映在磁芯上,电感的工作就是在HB曲线上画圈圈,如图4,每个开关周期画一次圈圈
那么这个圈圈包围的面积再乘上磁芯的体积(即等效体积Ve),就是这个磁芯每个工作周期消耗的能量,全部转化成焦耳热。这个损耗就是磁芯损耗。
小结
1. 铁磁材料中,磁场的滞回特性和涡流导致了磁芯损耗;
2. 如果所采用的铁磁材料是铁氧体等不导电的绝缘体材料,那么涡流可以忽略,磁芯损耗是有磁滞回线引起的损耗;
3. 如果对量纲分析比较熟悉,可以不用前面一步步推导公式,便可以知道磁场强度H与磁通密度B相乘具有“焦耳每立方米”的量纲。从而理解磁芯损耗。
三、变压器磁芯碎裂后,为什么损耗会增大?
磁芯碎裂后,改变了磁芯的各参数,如磁路长度,磁感应强度等,磁路长度变长,损耗增加。
四、反激电源输出电容有损耗吗?
反激电源输出电容有损耗。
反激式开关电源对比于其他类型电源具有结构简单、工作更为稳定可靠、控制性好等突出特点,这些特点是反激式开关电源实现多路输出隔离的小功率电源的显著优势,高集成智能芯片的产生和广泛使用,更是让反激式开关电源应用越来越多。然而,由于反激式开关电源只有在开关管断开期间才能把存储能量提供给负载,使得反激式开关电源的损耗相对较大、效率低于其他开关电源。
五、反激式变压器原理?
1. 是利用磁场的变化来实现电压的变换。2. 在反激式变压器中,一侧的电流在磁场的作用下产生能量,然后通过磁场的变化传递到另一侧,从而实现电压的变换。反激式变压器的主要特点是能够实现高效率的电压变换,同时还能够实现电流的隔离,从而保证电路的安全性。3. 反激式变压器广泛应用于电子设备中,例如电源适配器、LED驱动器等。在实际应用中,还需要根据具体的需求进行设计和优化,以达到更好的性能和效果。
六、变压器铁芯磁环磁芯?
铁芯一般指用硅钢片制成的铁芯,适用于频率为50、60Hz的普通变压器。
磁芯用铁氧体材料制成,用于高频变压器。
磁环就是环状铁芯,包括磁芯。
线圈外罩上磁环,可以减少磁场外泄和减少外界磁场对它的干扰。
七、变压器励磁损耗怎么算
∑ΔP=PCua+PCub+PCul+Pj+PFe+Pfj式中 PCua——电枢回路铜耗(kW);PCub——电刷接触损耗(kW);PCul——励磁回路铜耗(kW);Pj——机械损耗(kW);PFe、Pfj——铁耗与附加损耗(kW)。
八、什么是变压器励磁损耗?
变压器的励磁损耗,与负载无关即空载损耗。空载损耗的组成包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗三部分。
在实际电路中,磁场强度是由励磁电流通过变压器初级线圈产生的,所谓的励磁电流,就是让变压器铁芯进行充磁和消磁的电流。
由(2-24)式很容易看出,虚线a-b-c-d-e-f-a圈起来的面积所对应的就是磁滞损耗的能量;即:磁滞损耗能量的大小与磁滞回线的面积成正比。
九、反激式电源变压器啸叫?
反击是电源变压器,一是因为输出的电流太大了,负载电源带不动
十、反激式变压器管脚顺序?
反激式开关电源一般有这么几个很重要的元件: 变压器,开关管,控制IC
首先变压器主边接IC HV引脚通过内部线路给VCC引脚外部电容充电,直到IC内部电路开启,切断HV到VCC内部充电线路,改由变压器辅助边给VCC供电
IC开启后给开关管输出驱动信号,开关管进行截止导通工作
电压输出端会用稳压器和光耦配合IC的FB引脚 调节输出的电压以达稳压之目的。