如何解決高頻諧振變換器中的漏磁損耗

《Multigap Toroidal Transformers and Inductors forOvercoming Fringing Losses in HF Resonant Converters》多間隙環(huán)形變壓器和電感器，用于克服高頻諧振變換器中的漏磁損耗，提出了一些很有趣的思路

●導(dǎo)致繞組損耗的主要影響因素

1）趨膚效應(yīng)（SKIN EFFECT）是指一個獨立的圓形導(dǎo)體傳輸交流電流時，會產(chǎn)生一個同心的交替磁場，從而誘發(fā)渦流。這些渦流抵制了導(dǎo)體中心正常電流的流動，使得靠近導(dǎo)體表面的位置產(chǎn)生了有效電流增加?？傠娏髟诟〉闹苓厖^(qū)域內(nèi)流動。隨著頻率的增加，這種效應(yīng)會加劇。電流集中在導(dǎo)體表面的等效周邊柱狀區(qū)域內(nèi)。這個柱狀區(qū)域的厚度被稱為趨膚深度。

2）臨近效應(yīng)（PROXIMITY EFFECT ）是指當(dāng)繞組的一個層中的電流分布影響另一個層的電流分布時，會出現(xiàn)的效應(yīng)，始終在同一繞組內(nèi)產(chǎn)生。因此，這種接近效應(yīng)增加了繞組的電阻（Rac）。

3）漏磁效應(yīng)（FRINGING EFFECT）是指當(dāng)磁通在靠近磁心氣隙處彎曲時發(fā)生的效應(yīng)。這種磁通彎曲的距離基本上與氣隙的長度成正比。"

主變壓器和諧振電感器需要較大的氣隙，漏磁損耗挑戰(zhàn)了轉(zhuǎn)換器的效率、尺寸和冷卻管理

多間隙中心腿需要定制的鐵氧體（鐵氧體模具），每種格式僅適用于特定設(shè)計應(yīng)用。氣隙尺寸的確定需要經(jīng)歷具有挑戰(zhàn)性的迭代過程。遠離氣隙的繞組減少了繞組面積，導(dǎo)致設(shè)計效率低下。熱點繞組溫度仍然始終在內(nèi)層，伴隨著相應(yīng)的冷卻挑戰(zhàn)

環(huán)形多間隙技術(shù)旨在減少繞組交流損耗，允許將較大的氣隙均勻分布在環(huán)形上，以最小化漏磁效應(yīng)。該技術(shù)將氣隙分割成較小的部分（最多可達12或15段），因此由于Rac減少，損耗呈指數(shù)級下降

環(huán)形多間隙技術(shù)解決了傳統(tǒng)方法的挑戰(zhàn)：

通過使用環(huán)形格式，增加了繞組面積

無需將繞組遠離氣隙

可以使用低損耗鐵氧體材料處理高電流和高頻率

在任何類型的冷卻系統(tǒng)中都能夠最佳地散熱

并提供了額外的特性...

組件整體尺寸減小約20%

電感值的公差更小（低至:8%）

通過輕松調(diào)整分隔片段之間的間隔厚度，可以靈活設(shè)計電感值

與通常的PQ/E/PM格式相比，具有成本效益

車載充電機使用的產(chǎn)品

編輯：黃飛

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