常见器件损耗计算

常见器件损耗计算方法- 开关电源电磁元件类输入滤波器 差模电感器以铜损为主，器件工作频率低，故磁损忽略哪些参数来自 datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0 、输入有效电流值irms工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻精品资料值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为curms110pi 2r(工作频率低，忽略趋肤效应；对称绕制，忽略邻近效应)共模电感器以铜损为主，由于噪声的 vt 值小，故磁损忽略哪些参数来自 datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0 、输入有效电流值irms工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为curms110pi 2r(工作频率低，忽略趋肤效应；对称绕制，忽略邻近效应)pfc 电路pfc 电感器以铜损为主，磁损为副，磁芯磁导率 /工作状态表现为增量磁导率，即在一定偏置磁场下叠加一振幅较小的交变磁场；磁芯损耗只能近似采用标准功耗测试的一定频率和工作磁密下的正弦波损耗进行计算；哪些参数来自datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max ，磁芯体积 ve、电感量 l哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0、输入有效电流值irms 、最大电流峰值：低压输入时峰值处的纹波电流di 、工作频率 f铜损计算：工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为pi 2rcurms110附：若考虑趋肤效应的影响，按下式进行趋肤效应下的电阻计算(圆铜线按直径，铜皮或扁平线按厚度)：rac rdcxd0.960.0035 xf0.0038x3d 线径(inch)f 工作频率 (hz)t工作温度 ()10.00393(t20)磁损计算：工作时的工作磁密最大值：ldindbaedbldil 是工作状态时的电感量，nae磁芯 100 下的损耗公式，也可通过查磁芯损耗图获得相同信息(损耗公式来自于此 )： 铁氧体类 pc40 相当材：pfeaf c db dpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz工作频率acdf100khz0.0741.432.85100khz=f=500khz0.0141.842.28铁氧体类 pc44 相当材：pfeaf c db dpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz工作频率acdf100khz0.1581.362.86100khz=f=500khz7.36*10 -73.472.54每升高 10 ，损耗近似增加40% ；粉芯材料相当材：粉芯材料由于均匀气隙分布，我们认为损耗值与温度无关；fesial 粉芯材料损耗公式 -损耗与磁导率无关：pfef 2 .0 db 1.46pfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khzfesi 粉芯材料损耗公式 -损耗与磁导率无关：mmgcscdongbup=5.92e-06*b 1.5085 *f0.7701p=1.78*b 2.05 *f1.535p=2.751*b 2.196 *f1.352p=power loss density(mw/cm3) f/f=frequency(hertz)b=flux density(gauss)附：参考损耗曲线图 推导损耗公式：查磁芯手册中对应磁芯的体积ve ，计算功耗pcorepfevepcore 磁芯损耗mwpfe 磁芯单位损耗mw/cm 3ve 磁芯体积mm 3总损耗 ptotal 为ptotalpcupcoredcdc电路谐振电感器以磁损为主，铜损为副，不考虑邻近效应磁芯磁导率 /工作状态表现为振幅磁导率，即交变磁场单向或双向振幅大的磁导率； 磁芯损耗只能近似采用标准功耗测试的一定频率和工作磁密下的正弦波损耗进行计算；哪些参数来自datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max ，磁芯体积 ve、电感量 l哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0、输入有效电流值irms 、(最高)工作频率 f铜损计算：工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为pi 2rcurms110附：若考虑趋肤效应的影响，按下式进行趋肤效应下的电阻计算(圆铜线按直径，铜皮或扁平线按厚度)：rac rdcxd0.960.0035 xf0.0038x3d 线径(inch)f 工作频率 (hz)t工作温度 ()10.00393(t20)磁损计算：工作时的工作磁密最大值：ldildindbaedbnael 是工作状态时的电感量，由于谐振电感器的电感量要求基本不变化，与来料的承认书要求一致；di 取电感器输入有效电流值irms ；db 是双向工作状态，故工作时的磁密取值为2bm ，所以以下的磁芯损耗取值为bm磁芯 100 下的损耗公式，也可通过查磁芯损耗图获得相同信息(损耗公式来自于此)：bcd铁氧体类pc40 相当材：pfeafmpfe 磁芯单位损耗mw/cm 3db 工作磁密kgf 工作频率khz工作频率acdf100khz0.0741.432.85100khz=f=500khz0.0141.842.28铁氧体类 pc44 相当材：pfedbcafmpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz工作频率acdf100khz0.1581.362.86100khz=f=500khz7.36*10 -73.472.54每升高 10 ，损耗近似增加40% ；粉芯材料相当材：粉芯材料由于均匀气隙分布，我们认为损耗值与温度无关；mmp 26 材粉芯材质：pfe5.437 f1.25db 2.55pfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khzmmp 60 材粉芯材质：pfe0.625 f1.41db 2.24pfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz查磁芯手册中对应磁芯的体积ve，计算功耗pcorepfevepcore 磁芯损耗 mwpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3ve 磁芯体积 mm 3总损耗 ptotal 为ptotalpcupcore主变压器以磁损为主，铜损为副，考虑邻近效应磁芯磁导率 /工作状态表现为振幅磁导率，即交变磁场单向或双向振幅大的磁导率； 磁芯损耗只能近似采用标准功耗测试的一定频率和工作磁密下的正弦波损耗进行计算； 由于方波的损耗要比正弦波损耗低10% ，故损耗可降低 10% ；哪些参数来自datasheet/ 承认书？ - 常温 24下原副边直流电阻值r0 max ，磁芯体积ve哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下原副边直流电阻值r0、占空比 dmax 、(最高)工作频率 f铜损计算：工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为pi 2rcurms110附：若考虑趋肤效应的影响，按下式进行趋肤效应下的电阻计算(圆铜线按直径，铜皮或扁平线按厚度)：rac rdcxd0.960.0035 xf0.0038x3d 线径(inch)f 工作频率 (hz)t工作温度 ()10.00393(t20)邻近效应系数：为了简化计算，我们通过以下绕制方式进行系数增加损耗，条件为1. d/t=1 (d/t是导体直径与趋肤深度之比，d：导体直径 (mm) t ：趋肤深度 (mm)2. 原边一次绕制完成层数 2 层3. 副边一次绕制层数 3 层绕制结构铜损总功耗乘积原副原副/副原副原2p pri+1.5p sec原副原/副原副2p pri+3p sec原副/副原3p pri+3p sec总铜损为原副边铜损之和，若考虑邻近效应，按上式进行计算：pcutotali rmspr110 pi rmssr110 s22磁损计算 ：通过法拉第定律，推导工作磁密vn d dtnae dbdt双向磁化时的工作磁密为db2bmbmvton 2 nae，移向全桥时， bmvd max4naef单向磁化时的工作磁密为vtondbbmnaebcd磁芯 100 下的损耗公式，也可通过查磁芯损耗图获得相同信息(损耗公式来自于此 )： 铁氧体类 pc40 相当材：pfeafmpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz工作频率acdf100khz0.0741.432.85100khz=f=500khz0.0141.842.28bcd铁氧体类 pc44 相当材：pfeafmpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3db 工作磁密 kgf 工作频率 khz工作频率af100khz0.1581.36c2.86d100khz=f=500khz7.36*10 -73.472.54每升高 10 ，损耗近似增加40% ；查磁芯手册中对应磁芯的体积ve，计算功耗pcorepfevepcore磁芯损耗 mwpfe 磁芯单位损耗 mw/cm 3，ve 磁芯体积 mm 3总损耗 ptotal 为ptotalpcupcore附：邻近效应分析对计算圆形截面导体中，由邻近效应引起的损耗为：p3.14159 w 2 b 2 idp4 gr128cpp：邻近效应损耗； w：磁场角速度； b：磁感应强度； l：导体长度； d：导体直径； gr：邻近效应因子； pc：导体电阻率；邻近效应因子 gr是无量纲因子，它的变化规律仅适合于圆形截面积导体。趋肤深厚：tkf：频率 (hz) ；t：趋肤深度 (mm)； f当d/t =1 时(线材直径与趋肤深度之比)，gr 1；要求：变压器设计时考虑将d/t 接近于 1；当 d/t 增加到 4 以上时， gr 近似用下式表示：dd4gr32(1) /() tt实际上更多使用损耗角正切的形式，对于与邻近效应相应的损耗角正切tan& ，是人们更为关心的参数。为简单起见，假设绕组只有一个线圈，其中填有铁氧体磁芯，设绕组空间的磁感应强度与绕组的安匝数成正比，即b2=kn 2 i 2 ；b2： b 2 在绕组空间的平均值； k：常数；将邻近效应引起的损耗公式用电阻形式表示，则得到2ppirppprpi 2rp：由邻近效应引起的损耗电阻，它与绕组相串联；因为绕组的电感量l=u0 ue n 2 /c1 ，由上述公式得出下列损耗角正切公式为：rp c3.141592kcfid 4 grtgpp 11| z|i 2wn 232l0ec0e当工作频率较低时， 当 d/t 小于或等于 1 时，gr1；此时 tan& 与 gr 无关，与频率成正比； 当 d/t增加到 3.5 时， tan& 达到最大值。频率更高时，gr 正比于 f 3/2；所以 tan& 正比于即随 f3/2 增加而下降。减小导体的直径虽然可以有效地降低邻近效应，但与此同时，导体的直流电阻r 将迅速增加。为此克服邻近效应的有效措施是选用线径较细的多股线来代替单线。制作绕组时每根导线按螺旋状路径与邻近导线绕在一起 (说明：当两根导线相缠绕时，当正弦变化的磁感应强度bsinwt 垂直穿过该组两根导线体时，它们产生的感应电动势相互抵消，若多股线相互捻扭的程度足够大，则可以使感应电动势基本上抵消)。作为减弱趋肤效应与邻近效应引起的损耗，许多线材制作商推出了绞合线。作为线材选择，可通过以下步骤实现对线材的选取：1） 实际通入导线的工作频率与最高工作温度决定最大允许趋肤深度；2） 选取不超过最大允许趋肤深度1.5 倍宽度作为导线的最大允许直径；3） 选取合符工作有效电流相对应的电流密度和计算出其导线有效截面积；4） 由 3）得出的导线有效截面积，计算出a）中所得直径的导线股数。输出滤波器 差模电感器以铜损为主，器件工作频率低，故磁损忽略哪些参数来自 datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0 、输入有效电流值irms工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为curms110pi 2r(对称绕制，忽略邻近效应)附：若考虑趋肤效应的影响，按下式进行趋肤效应下的电阻计算(圆铜线按直径，铜皮或扁平线按厚度)：rac rdcxd0.960.0035 xf0.0038x3d 线径(inch)f 工作频率 (hz)t工作温度 ()10.00393(t20)共模电感器以铜损为主，由于噪声的 vt 值小，故磁损忽略哪些参数来自 datasheet/ 承认书？ -常温 24 下直流电阻值r0 max哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下直流电阻值r0 、输入有效电流值irms工作条件下的电阻值由于工作温度作用，需重新计算，最高工作温度定义为110 ，电阻值 r110 为r110r0 (11024234.50) 234.50(234.5 表示铜的 k 值常数，铝的k 值常数是 228.1)铜损为curms110pi 2r(对称绕制，忽略邻近效应)附：若考虑趋肤效应的影响，按下式进行趋肤效应下的电阻计算(圆铜线按直径，铜皮或扁平线按厚度)：rac rdc0.960.0035 x0.0038x3xdf10.00393(t20)d 线径 (inch)f 工作频率 (hz)t 工作温度 ( )辅助电源辅助电源变压器以磁损为主，铜损为副，考虑邻近效应磁芯磁导率 /工作状态表现为振幅磁导率，即交变磁场单向或双向振幅大的磁导率； 磁芯损耗只能近似采用标准功耗测试的一定频率和工作磁密下的正弦波损耗进行计算；由于方波的损耗要比正弦波损耗低10% ，故损耗可降低 10% ；由于变压器以单端反激变压器为主，小功率(100w 以内)，不考虑邻近效应；哪些参数来自datasheet/ 承认书？ - 常温 24下原副边直流电阻值r0 max ，磁芯体积ve哪些参数需要设计提供或实测提供？-常温 24 下原副边直流电阻值r0、占空比 dmax 、(最高)工作频率 f铜损计算：工