电感器交流电阻各种计算方法的比较
Comparison of Various Methods for Calculating the AC Resistance of Inductors
1 引言
功率变换器的总效率主要取决于功率变换电路的功率电感器的效率,因而在设计高效率功率变换器时,控制电感器的功耗是相当重要的。与功率电感器设计相关的主要问题之一是绕组交流电阻
的计算。本文的目的在于:1)比较几位作者提出的电感器绕组交流电阻
的计算公式,2)对理论计算值与实验结果进行比较,3)确定
的最精确计算公式。已经证明电感器品质因数Q的计算误差对其交流电阻
的计算误差非常敏感。因此要精确计算Q必须精确计算
。
的计算公式和电感器模型可用于高频低绕组损耗电感器的设计。
2 绕组交流电阻的各种计算方法
2.1 Dowell 方法
Dowell通过计算绕组空间的一维场解得到绕组交流电阻的表达式。图1两种绕组的横截面:一种为圆导线,另一种为方形导线。下面公式中所用的绝大部分符号已在图中给出。
1)“绕组部分”的磁场分布如图2。沿绕组高度方向表示,从零场位置起至第一个正或负磁场强度峰值。
2)变压器绕组空间的磁场与磁芯柱平行。
3)导体层近似为连续导体片(箔),并充满整个磁芯窗口。圆导体绕组
的推导如下:首先将其看作一个等效方形截面导体,然后求出具有与圆导线和方导线具有相同直流电阻的等效箔导体。为此,引入一个孔隙因数
式中, =h为方形导体宽度,b为电感器线
圈骨架宽度,
为绕组中一层的匝数。
4)在计算横穿绕组层的径向磁场分布时忽略导体的曲率。
5)忽略线圈的电容效应。
6)忽略任一导体层在层外产生的磁场强度可忽略。
(责任编辑:admin) |