涡流效应
当线圈缠绕在导体上,并向线圈施加交流电时,线圈产生交变磁场。
因为线圈中间的导体在圆周方向上是一个闭合回路,所以闭合回路中的磁通量是不断变化的。
所以在导体的圆周方向上会产生感应电动势和感应电流,电流的方向会沿着导体的圆周方向转圈,就像一圈漩涡一样。因此,电磁感应在整个导体中产生感应电流的现象称为涡流现象。
导体的外圆周越长,交变磁场的频率越高,涡电流越大。
涡流导体内部的涡流也会产生热量。如果导体的电阻率很小,产生的涡流会很强,产生的热量也会很大。
涡流损耗
开关电源变压器的涡流损耗占开关电源总损耗的很大比例。如何降低开关电源变压器的涡流损耗是开关电源变压器或开关电源设计中的重要内容。
变压器涡流损耗的原理比较简单,因为变压器铁芯不仅是很好的磁性材料,还是导体。当交变磁力线通过导体时,导体中就会产生感应电动势。在感应电动势的作用下,导体中会产生回路电流使导体发热。
这种现象称为涡流是因为交变磁力线穿过导体,在导体中产生感应电动势和回路电流,因为它产生的回路电流不是作为能量导出,而是损耗在自身导体中。
单激开关电力变压器的涡流损耗计算与双激开关电力变压器的涡流损耗计算方法不同。而用于计算单激开关电力变压器涡流损耗的方法,只需稍加改动,就可以用于计算双激开关电力变压器的涡流损耗。
如将双激开关电源变压器的双极输入电压两次视为极性不同的单极输入电压,从而实现双激开关电源变压器涡流损耗的计算。因此,下面只详细分析单励磁开关变压器涡流损耗的计算。
当在变压器初级线圈两端施加DC脉冲电压时,励磁电流流过变压器初级线圈,在变压器铁芯中产生磁场强度H和磁通密度B,由下式确定:
为了减少涡流损耗,传统的变压器铁芯一般设计成由许多薄铁片组成,简称铁片,它们相互重叠,相互绝缘。
标签:变压器涡流损耗导体