涡流效应与涡流损耗的基本知识点_涡流效应与涡流损耗的基本知识

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可以等效为一个闭合回路,闭合回路中的磁通是不断变化的。

所以会在导体的圆周方向上产生感应电动势和感应电流,电流的方向在导体的圆周方向上掉头,就像一个圆圈里的旋涡,所以这种整个导体内部发生电磁感应产生感应电流的现象叫做涡流现象。

导体的外圆周越长,交变磁场的频率越高,涡电流越大。

涡流效应导体内部的涡流也会产生热量。如果导体的电阻率小,产生的涡流就强,产生的热量就大。

涡流损耗

开关电源变压器的涡流损耗在开关电源总损耗中占很大比例。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一种很好的导磁材料,也是一种导体。当交变磁场线穿过导体时,导体内会产生感应电动势,在感应电动势的作用下,导体内会产生回路电流,使导体发热。

这种现象称为涡流是因为交变的磁力线穿过导体,在导体中感应出电动势和回路电流,因为它产生的回路电流不是作为能量输出,而是损耗在自身导体中。

单激式开关电源变压器涡流损耗的计算方法与双激式开关电源变压器不同。而用于计算单励磁开关电源变压器涡流损耗的方法,只需稍加变换,就可用于计算双励磁开关变压器的涡流损耗。

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DC脉冲电压施加到变压器初级线圈的两端时,励磁电流在变压器初级线圈中流动,并且在变压器铁芯中产生磁场强度H和磁通量密度B,它们由以下公式确定:

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,相互绝缘。