常见器件损耗计算
功率器件损耗计算
功率器件损耗计算功率器件的损耗计算是电力系统设计中非常重要的一部分。
功率器件损耗是指在功率器件(如变压器、线路、电机等)中转化过程中消耗的能量,主要表现为热量的形式。
对于电力系统而言,合理估算和控制功率器件的损耗,可以提高系统的效率,减少能源的浪费。
首先,我们需要明确功率器件的类型和工作原理,以便准确估算其损耗。
常见的功率器件包括变压器、电动机、发电机、电缆等。
不同的功率器件有不同的损耗计算方法。
对于变压器而言,其损耗主要包括铜损和铁损。
铜损是由于电流通过变压器的线圈时产生的电阻而造成的损耗,可以通过欧姆定律计算。
铁损则是由于变压器的铁芯在磁场作用下产生涡流和剩磁损耗而引起的,可以通过变压器的参数和工作条件来计算。
对于电机而言,其损耗主要包括铜损、机械损失和铁损。
铜损和铁损的计算方法与变压器类似。
机械损失主要包括轴承摩擦损失、风阻损失等,可以通过测量和实验进行估计。
对于发电机而言,其损耗主要包括电枢损耗、铁损和机械损失。
电枢损耗是由于电流通过发电机的电枢时引起的铜损,可以通过测量和实验进行估算。
铁损和机械损失的计算方法与上述类似。
对于电缆而言,其损耗主要包括电阻损耗和电介质损耗。
电阻损耗是由于电流通过电缆的导体时引起的铜损。
电介质损耗是由于电缆的绝缘材料在电场作用下引起的能量损耗,可以通过测量和实验进行估算。
除了以上常见的功率器件,还有很多其他的器件(如开关、保护器等)在电力系统中也会引起一定的损耗。
这些损耗可以通过测量、实验和理论计算等方法进行估算。
总的来说,功率器件的损耗计算需要考虑器件的类型、参数和工作条件等因素,并结合实际情况进行估算。
合理估算和控制功率器件的损耗,可以提高电力系统的效率,减少能源的浪费,对于电力系统的设计和运行至关重要。
MOSFET损耗计算
MOSFET损耗计算MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种常用的功率开关器件,广泛应用于电力电子领域。
在使用MOSFET进行功率开关时,会产生一定的损耗,包括导通损耗和关断损耗。
正确计算MOSFET的损耗对于设计和选择合适的散热系统非常重要,下面将详细介绍MOSFET的损耗计算方法。
1.导通损耗计算:导通损耗是指MOSFET在导通状态下产生的功耗。
导通损耗可以通过以下公式计算:P_cond = I^2 * Rds(on)其中,P_cond为导通损耗,I为MOSFET的导通电流,Rds(on)为MOSFET的导通电阻。
导通损耗主要由两部分组成:静态导通损耗和动态导通损耗。
静态导通损耗是指MOSFET在导通状态下的稳态功耗,可以通过上述公式计算得到。
动态导通损耗是指由于MOSFET的导通电阻在开关过程中的变化引起的功耗,通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。
2.关断损耗计算:关断损耗是指MOSFET在关断状态下产生的功耗。
关断损耗由MOSFET 的关断电流和关断电压引起,可以通过以下公式计算:P_sw = Vds * Id * t_sw其中,P_sw为关断损耗,Vds为MOSFET的关断电压,Id为MOSFET 的关断电流,t_sw为关断时间。
关断损耗由两部分组成:静态关断损耗和动态关断损耗。
静态关断损耗是指MOSFET在关断状态下的稳态功耗,可以通过上述公式计算得到。
动态关断损耗是指由于开关过程中MOSFET的关断电流和关断时间的变化引起的功耗,通常可以通过MOSFET的参数手册或者开关特性曲线来得到。
3.总损耗计算:总损耗是指MOSFET在导通和关断状态下产生的功耗之和。
总损耗可以通过以下公式计算:P_total = P_cond + P_sw4.散热设计:4.1确定MOSFET的最大工作温度,一般来说,MOSFET的最大工作温度应该低于其额定温度。
4.2 计算MOSFET的热阻(Rth):Rth = (Tj - Ta) / P_total其中,Tj为MOSFET的结温,Ta为环境温度,P_total为MOSFET的总损耗。
器件的耗散功率
器件的耗散功率是指器件在工作过程中消耗的能量。
它通常由以下几个因素决定:
1. 电流:器件通过的电流越大,耗散功率也越大。
2. 电压:器件上的电压越高,耗散功率也越大。
3. 电阻:器件本身的电阻越大,耗散功率也越大。
4. 温度:器件的工作温度越高,耗散功率也越大。
具体计算器件的耗散功率需要根据具体的电路和器件参数进行计算,常用的计算公式如下:
P = I^2 * R
其中,P表示耗散功率,I表示电流,R表示电阻。
这个公式适用于线性电阻器件。
对于非线性器件,例如晶体管、集成电路等,计算方法会更加复杂,需要考虑器件的电流-电压特性曲线、工作状态等因素。
在实际应用中,为了保证器件的正常工作和寿命,需要合理设计散热系统,以降低器件的工作温度,减少耗散功率。
主要电感损耗计算方法
主要电感损耗计算方法电感损耗是电感器件中电流通过时产生的能量损耗,主要由电阻损耗和涡流损耗两部分组成。
以下是主要的电感损耗计算方法。
1.电阻损耗计算方法:电感器件内部的电阻引起的功率损耗称为电阻损耗。
通常可以通过以下公式计算电阻损耗:P_R=I^2*R其中,P_R为电阻损耗功率,I为电感器件通过的电流,R为电感器件的电阻。
2.涡流损耗计算方法:涡流损耗是由于电感器件内部的导体中电流变化引起的能量损耗。
涡流损耗与导体的电导率、导体材料、导体形状、导体尺寸、磁场的频率和幅度等因素有关。
通常可以通过以下公式计算涡流损耗:P_e=K*B^2*f^2*V_m*A其中,P_e为涡流损耗功率,K为比例系数,B为磁感应强度,f为磁场的频率,V_m为磁场变化的速度,A为涡流密度。
3.总损耗计算方法:电感器件的总损耗等于电阻损耗和涡流损耗的和,即:P_total = P_R + P_e4.温升计算方法:电感损耗会产生热量,导致电感器件温度升高。
可以通过以下公式计算电感器件温升:ΔT = P_total / (M * C)其中,ΔT为温升,P_total为总损耗功率,M为电感器件的质量,C 为电感器件的比热容。
需要注意的是,电感器件中的磁芯材料对涡流损耗有很大影响。
常见的磁芯材料有铁氧体、软磁合金等,它们具有不同的磁导率和导电性能,因此涡流损耗也会有所不同。
此外,对于高频电感器件的损耗计算,还需要考虑器件的限频特性和损耗因素的频率依赖性。
不同频率下的涡流损耗和电阻损耗也有所不同。
这时需要根据具体情况运用适当的理论模型和计算方法进行分析。
开关器件开关过程损耗计算公式
开关器件开关过程损耗计算公式开关器件是电子电路中常见的一种元件,用于控制电流的通断。
在开关器件的开关过程中,会产生一定的损耗。
本文将介绍开关过程损耗的计算公式及其背后的原理。
开关器件的损耗主要包括导通损耗和关断损耗。
导通损耗是指开关器件在导通状态下的功率损耗,关断损耗是指开关器件在关断状态下的功率损耗。
我们来看导通损耗的计算公式。
导通损耗与开关器件的导通电阻和电流有关。
一般来说,导通损耗可以通过以下公式计算:导通损耗 = 导通电阻 × (导通电流)^2其中,导通电流是指开关器件在导通状态下通过的电流,导通电阻是指开关器件在导通状态下的电阻。
接下来,我们来看关断损耗的计算公式。
关断损耗与开关器件的关断电流和关断时间有关。
一般来说,关断损耗可以通过以下公式计算:关断损耗 = 关断电流 × 关断时间其中,关断电流是指开关器件在关断状态下的电流,关断时间是指开关器件从导通状态到关断状态所需的时间。
需要注意的是,开关器件的开关过程中还会有其他损耗,如开关过程中的动态损耗和开关过程中的电压损耗。
这些损耗通常可以通过实验测量或仿真计算得到。
开关过程损耗的计算公式可以帮助工程师评估开关器件的性能,并优化电路设计。
通过减小导通损耗和关断损耗,可以提高开关器件的效率,减少能量损耗。
除了通过计算公式来评估开关过程损耗,工程师还可以通过选择合适的开关器件和优化电路设计来降低损耗。
例如,选择导通电阻较小的开关器件,可以减小导通损耗;合理设计电路,减小关断时间,可以降低关断损耗。
总结起来,开关过程损耗的计算公式为导通损耗 = 导通电阻 × (导通电流)^2,关断损耗 = 关断电流 × 关断时间。
通过计算和优化,可以降低开关器件的损耗,提高电路的效率。
在实际应用中,工程师需要根据具体情况选择合适的开关器件和优化电路设计,以达到最佳的性能和能量效率。
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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu = (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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu = (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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS 、 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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)磁损计算:工作时的工作磁密最大值:AeN LdidB Ae dB N Ldi ∙=→∙∙= L 是工作状态时的电感量,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:d c Fe dB af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:d c Fe dB af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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:46.10.2dB fP Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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Ve P P Fe Core ∙= P core 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=DC~DC 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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS 、 (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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)磁损计算:工作时的工作磁密最大值:AeN LdidB Ae dB N Ldi ∙=→∙∙= L 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I RMS ;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): 铁氧体类PC40相当材:dm c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:d m c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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:55.225.1437.5dB f P Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHzMMP –60材粉芯材质:24.241.1625.0dB f P Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz查磁芯手册中对应磁芯的体积Ve ,计算功耗Ve P P Fe Core ∙= P core 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=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R 0 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R 0、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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)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S RMSS P RMSP cuTotal R I R I P 11021102+=磁损计算:通过法拉第定律,推导工作磁密dtdB NAe dt d NV ==φ双向磁化时的工作磁密为 Bm dB 2=NAeVTonBm 2=,移向全桥时,NAef VD Bm MAX 4=单向磁化时的工作磁密为NAeVTonBm dB ==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:d m c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:dm c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz查磁芯手册中对应磁芯的体积Ve ,计算功耗Ve P P Fe Core ∙= Core P 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 ,Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=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:cP Gr Id B w P ρ12814159.3422=P p :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;P C :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。
光分路器的损耗计算
光分路器的损耗计算光分路器是指将输入光信号分成两个或多个输出光信号的光学器件。
在光通信系统中,光分路器常常用于将光信号在不同的路径上进行传输和分配。
1.器件本身损耗:光分路器在光信号传输过程中会有一定的光能量损耗,这是由于光信号在通过光分路器的过程中发生了散射、吸收等过程造成的。
这部分损耗通常是固定的,可以通过器件的设计和优化来控制。
2.接口损耗:光分路器通常是通过光纤与其他光器件或设备连接在一起的,这些连接接口会引入光信号的插入损耗。
插入损耗通常由连接器,适配器和接口间的光信号耦合引起,实际情况需要根据系统需要来选择合适的连接件。
3.分光比损耗:在光分路器中,将输入光信号分成多个输出光信号,每个输出光信号的能量分配比例都是有限的。
这就意味着每个输出光信号的能量都小于输入光信号的能量,因此分光比损耗也是一种损耗。
分光比损耗可以通过分光比和分光器的设计参数来控制。
计算光分路器的损耗需要考虑以上几个方面的损耗,并进行累加计算。
例如,当光分路器的器件本身损耗为0.5dB,接口损耗为0.2dB,分光比损耗为1dB时,总的损耗为0.5dB+0.2dB+1dB=1.7dB。
需要注意的是,光分路器的损耗可能会受到一些因素的影响,例如光信号的波长,温度和光分路器的工作状态等。
因此,在实际应用中,需要根据具体的系统要求来选择合适的光分路器,并根据实际情况进行损耗的计算和优化。
总结起来,光分路器的损耗是一个重要的性能指标,影响着光通信系统的传输质量和效率。
通过合理的设计和优化,可以减小光分路器的损耗,提高系统的性能。
mosfet损耗的计算
mosfet损耗的计算
Mosfet的损耗可以分为导通损耗和开关损耗两部分。
导通损耗是指Mosfet在导通状态下由于通道电阻而产生的功耗,开关损耗是指Mosfet在开关状态下由于开关过程中的电压和电流变化而产生的功耗。
导通损耗的计算可以使用以下公式:
Pd = I^2 * Rds(on)
其中,Pd为导通损耗,I为Mosfet导通时的电流,Rds(on)为Mosfet导通时的通道电阻。
开关损耗的计算可以使用以下公式:
Ps = (Vsw * Qg * f) + (Vds * Id * ton)
其中,Ps为开关损耗,Vsw为Mosfet开关时的电压变化,Qg为Mosfet的输入电荷,f为开关频率,Vds为Mosfet开关时的漏极-源极电压变化,Id为Mosfet开关时的漏极电流,ton为Mosfet的导通时间。
综合导通损耗和开关损耗,可以得到Mosfet的总损耗:
Ptotal = Pd + Ps
需要注意的是,Mosfet的损耗还会受到工作温度、散热条件等因素的影响,因此在实际应用中还需要考虑这些因素。
贴片阻容备损损耗计算公式
贴片阻容备损损耗计算公式在电子元器件中,贴片电阻和电容是非常常见的元件,它们在电路中起着非常重要的作用。
然而,在使用过程中,由于各种原因,这些元件的参数可能会有一定的变化,比如阻值或者容值的偏差,这就需要我们进行一定的计算和补偿。
本文将介绍贴片阻容备损损耗的计算公式,希望能够对大家有所帮助。
1. 贴片电阻备损计算公式。
贴片电阻的备损是指在电阻的标称值上增加一个修正值,以保证在使用过程中,实际的电阻值在允许范围内。
备损的计算公式如下:备损 = 标称值×允许偏差 + 精度等级×标称值。
其中,标称值是指电阻的额定值,允许偏差是指电阻的允许偏差范围,精度等级是指电阻的精度等级。
在实际应用中,一般会根据电阻的具体要求来确定备损的数值。
2. 贴片电容备损计算公式。
贴片电容的备损也是为了保证在使用过程中,实际的电容值在允许范围内。
备损的计算公式如下:备损 = 标称值×允许偏差 + 精度等级×标称值。
其中,标称值是指电容的额定值,允许偏差是指电容的允许偏差范围,精度等级是指电容的精度等级。
同样,在实际应用中,一般会根据电容的具体要求来确定备损的数值。
3. 贴片电阻损耗计算公式。
贴片电阻的损耗是指在电阻工作时所消耗的功率。
在设计电路时,需要根据电阻的功率损耗来选择合适的电阻元件。
电阻的损耗计算公式如下:损耗 = I²R。
其中,I是电阻上的电流,R是电阻的阻值。
根据电阻的损耗计算公式,可以选择合适的电阻元件,以保证在工作时不会因为功率过大而损坏。
4. 贴片电容损耗计算公式。
贴片电容的损耗是指在电容工作时所消耗的功率。
在设计电路时,需要根据电容的功率损耗来选择合适的电容元件。
电容的损耗计算公式如下:损耗 = CV²f。
其中,C是电容的容值,V是电容上的电压,f是电容的工作频率。
根据电容的损耗计算公式,可以选择合适的电容元件,以保证在工作时不会因为功率过大而损坏。
IGBT损耗计算
IGBT损耗计算IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种高压功率半导体器件,常用于交流电驱动汽车电机、电机驱动器、逆变器等高功率应用中。
IGBT在工作过程中会产生一定的损耗,包括导通损耗、开关损耗和封装损耗等。
下面将从这三个方面对IGBT的损耗进行计算。
1. 导通损耗(Conduction Losses):导通损耗是指IGBT开关处于导通状态时导通电流通过器件内的正向电压降所引起的损耗。
导通损耗的计算公式如下:Pcon = Vceon * Icav其中,Pcon为导通损耗,Vceon为IGBT的导通电压降,Icav为平均导通电流。
2. 开关损耗(Switching Losses):开关损耗是指IGBT在开关状态下因开关过程中的电流和电压变化而产生的损耗。
开关损耗可以分为开关过渡损耗和开关导通损耗两部分。
开关过渡损耗由于开关过程中外部负载电流和电压变化引起,可以通过计算开关过程中的高电平和低电平时间来估算,计算公式如下:Pswg = (Eon / Ton) * (Ic + IL) * (Ton / T) + (Eoff / Toff) * (Ic + IL) * (Toff / T)其中,Pswg为开关过渡损耗,Eon为开开关过程中的功耗,Ton为开斩波时间,Ic为平均导通电流,IL为负载电流,T为一个周期时间。
开关导通损耗是指IGBT从关态切换到导通态时,由于电导下降导致的损耗,可以通过计算开关导通时间和导通电流来估算,计算公式如下:Pswc = (Econ / Tcon) * (Ic + IL) * (Tcon / T)其中,Pswc为开关导通损耗,Econ为开关导通过程中的功耗,Tcon 为开关导通时间。
3. 封装损耗(Package Losses):封装损耗是指由于封装本身的热阻和热容导致的损耗。
封装损耗主要由于IGBT的开关过程中产生的瞬时热量,根据IGBT封装的热阻和热容来计算。
开关损耗计算公式
开关损耗计算公式开关损耗是指在电路中的开关器件(如开关管、继电器等)工作时产生的能量损耗。
在实际应用中,减少开关损耗可以提高设备的效率和可靠性,节约能源并延长器件的使用寿命。
本文将介绍开关损耗的计算公式及其相关内容。
一、什么是开关损耗开关损耗是指开关管等开关器件在开关过程中产生的能量损耗。
开关器件通常由导通和关断两个阶段组成,这两个阶段中都会有能量损耗。
导通时,开关管的导通电阻会产生电压降,从而产生导通损耗;关断时,开关管的关断电流会产生关断损耗。
因此,开关损耗是由导通损耗和关断损耗两部分组成的。
二、开关损耗计算公式开关损耗的计算公式可以用如下的等效公式表示:P_loss = P_cond + P_sw其中,P_loss表示总的开关损耗,P_cond表示导通损耗,P_sw表示关断损耗。
1. 导通损耗计算公式导通损耗是指开关管在导通状态下的能量损耗,可以通过以下公式进行计算:P_cond = V_f × I × (1-D)其中,V_f表示开关管的导通电压降,I表示开关管的导通电流,D 表示开关管的占空比。
2. 关断损耗计算公式关断损耗是指开关管在关断状态下的能量损耗,可以通过以下公式进行计算:P_sw = V_r × I × D其中,V_r表示开关管的关断电压,I表示开关管的关断电流,D表示开关管的占空比。
三、开关损耗的影响因素开关损耗的大小受多种因素的影响,下面列举了几个主要的影响因素:1. 开关频率:开关频率越高,开关损耗越大。
2. 开关管的导通电压降和关断电压:电压降越大,开关损耗越大。
3. 开关管的导通电流和关断电流:电流越大,开关损耗越大。
4. 开关管的占空比:占空比越大,开关损耗越大。
四、如何降低开关损耗为了降低开关损耗,可以采取以下措施:1. 选择低导通电压降和关断电压的开关管。
2. 降低开关频率。
3. 减小导通电流和关断电流。
4. 控制好开关管的占空比。
光纤损耗计算公式
光纤损耗计算公式光纤损耗是指信号在光纤中传输时因光纤材料的吸收、散射以及接口衰减等因素引起的信号强度降低。
光纤损耗的计算公式涉及到不同的损耗机制,下面将介绍常见的几种损耗计算公式。
光纤吸收损耗是指光信号在光纤中被光纤材料吸收而引起的损耗。
光纤吸收损耗与导纳的平方成正比,可以用以下公式计算:α=4.343×κ×a其中,α为单位长度光纤的吸收损耗(dB/m),κ为波导模式的电磁场分布延伸到光纤外部的波导模式系数,a为光纤截面的平均吸收率。
光纤散射损耗是指光信号在光纤中因光纤材料的不均匀性导致的光信号散射引起的损耗。
光纤散射损耗与光纤长度成正比,可以用以下公式计算:α = 10 × log(1/R)其中,α为单位长度光纤的散射损耗(dB/m),R为光纤的散射损耗系数。
3.光纤接口衰减计算公式光纤接口衰减是指光信号从光纤传输到其他器件时,由于光信号与其他器件的接触引起的光信号强度降低。
光纤接口衰减可以用以下公式计算:α = -10 × log(T)其中,α为光纤的接口衰减(dB),T为光纤与其他器件的透过率。
光纤总损耗是指光信号在光纤中传输时各种损耗机制引起的总体损耗。
光纤总损耗可以用以下公式计算:L=α×d其中,L为光纤的总损耗(dB),α为单位长度光纤的总损耗(dB/m),d为光纤的长度(m)。
以上是常见的光纤损耗计算公式,不同类型的光纤损耗机制可能略有不同,但上述公式可以作为基本参考。
实际应用中,还需考虑光纤的传输方式、环境因素和信号频率等因素对损耗的影响,并结合实际情况进行修正。
功率器件损耗计算
功率器件损耗计算在进行功率器件损耗计算时,需要考虑以下几个主要方面:1.集成电路:对于集成电路,损耗主要来自于内部晶体管的开关和传导损耗,以及电流通过它们时发生的漏电流散热损耗。
为了计算这些损耗,需要知道器件的开关速度、开关频率和电流负载等参数。
2.晶体管:对于晶体管,损耗主要来自于导通和截止过程中的能量耗散。
导通损耗由导通电压降和电流给出,截止损耗由输入和输出电容充放电时发生。
3.二极管:对于二极管,损耗主要包括正向电压降损耗和反向漏电流损耗。
正向电压降损耗由电流和电压给出,反向漏电流损耗由反向电压和反向电流给出。
4.功率模块:功率模块通常由多个功率器件组成,包括晶体管、二极管和其他被动元件。
在计算功率模块的损耗时,需要将各个器件的损耗相加。
在进行功率器件损耗计算时,需要使用适当的数学模型和公式。
以下是常用的一些方法和公式:1.线性电阻损耗计算:线性电阻损耗定义为电流通过电阻时产生的热量。
线性电阻损耗可以通过下式计算:P=I^2*R,其中P是功率损耗,I是电流,R是电阻。
2. 平方导通损耗计算:平方导通损耗定义为晶体管导通时电流和电压的乘积。
平方导通损耗可以通过下式计算:P = I^2 * Rds(on),其中P是功率损耗,I是电流,Rds(on)是漏极-源极导通电阻。
3. 漏电流损耗计算:漏电流损耗定义为晶体管截止时漏极和源极之间的电压乘以反向漏电流。
漏电流损耗可以通过下式计算:P = Vds * Idss,其中P是功率损耗,Vds是漏极-源极电压,Idss是漏电流。
4.功率模块损耗计算:对于功率模块,可以通过将各个器件的损耗相加来计算总的功率损耗。
除了以上提到的计算方法和公式,还可以使用电路模拟软件进行功率器件损耗的模拟和计算。
这些软件可以提供更准确的结果,并且可以考虑更多的因素,如温度、材料特性等。
最后,功率器件损耗的计算对于设计和优化电路非常重要,可以帮助电路设计师确定器件的散热需求,评估电路的效能,并提高电路的可靠性。
二极管损耗计算范文
二极管损耗计算范文二极管是一种常用的电子器件,主要用于整流电流、控制电压、开关电源等电路中。
在使用过程中,二极管会产生一定的损耗,需要进行损耗计算,以确保电路的正常工作和二极管的可靠性。
本文将介绍二极管的损耗计算方法,并通过一个实例详细说明计算过程。
一、二极管的损耗二极管的损耗主要包括导通损耗和截止损耗。
导通损耗是指二极管导通时的功率损耗,主要由二极管的导通电流和导通压降决定;截止损耗是指二极管截止时的功率损耗,主要由二极管的反向电流和背向电压决定。
二、计算公式导通损耗可以通过以下公式计算:Pd_on = Vf × If其中Pd_on 表示导通损耗(单位为瓦特),Vf 表示二极管导通时的电压降(单位为伏特),If 表示二极管的导通电流(单位为安培)。
截止损耗可以通过以下公式计算:Pd_off = Vr × Ir其中Pd_off 表示截止损耗(单位为瓦特),Vr 表示二极管的背向电压(单位为伏特),Ir 表示二极管的反向电流(单位为安培)。
三、实例分析假设有一个二极管工作在整流电路中,导通电流为0.5A,导通电压降为0.7V;在反向电压为100V,反向电流为10mA时,计算二极管的损耗。
首先,计算导通损耗:Pd_on = Vf × If=0.7V×0.5A=0.35W接下来,计算截止损耗:Pd_off = Vr × Ir=100V×10mA=1W因此,该二极管的总损耗为导通损耗和截止损耗的和:Pd_total = Pd_on + Pd_off=0.35W+1W=1.35W四、结论通过对上述实例的分析,我们可以得出结论:该二极管工作在整流电路中时的总损耗为1.35W。
五、注意事项在进行二极管的损耗计算时,需要注意以下几点:1.温度影响:二极管的导通损耗和截止损耗受温度影响较大,一般情况下,温度升高会导致损耗增加,因此在计算时需要考虑温度因素。
耗散功率计算公式
耗散功率计算公式
耗散功率是指电路中由于电阻、电容等元件的存在而产生的能量损耗的大小。
在电子领域中,耗散功率计算是非常重要的,因为它涉及到电路的功率消耗和元器件的发热问题。
以下是耗散功率的计算公式:
1. 电阻器的耗散功率计算公式:
P = IR
其中,P为电阻器的耗散功率,I为电流大小,R为电阻值。
2. 电容器的耗散功率计算公式:
P = 2πfCV
其中,P为电容器的耗散功率,f为电路的频率,C为电容器的电容值,V为电压大小。
3. 二极管的耗散功率计算公式:
P = VfI
其中,P为二极管的耗散功率,Vf为二极管的正向导通电压,I 为电流大小。
4. 晶体管的耗散功率计算公式:
P = VCEIc
其中,P为晶体管的耗散功率,VCE为晶体管的集电极与发射极之间的电压,Ic为晶体管的集电极电流。
以上是常见元器件的耗散功率计算公式,计算时需注意单位的转换。
在实际应用中,耗散功率的大小与元器件的散热能力密切相
关,因此在设计电路时需要考虑散热问题以确保电路的正常运行。
coss损耗计算
coss损耗计算
标题:理解与计算Coss损耗
一、引言
在电子电路设计中,尤其是在开关电源的设计中,了解并准确计算各种损耗是非常重要的。
其中,Coss(电容杂散电感)损耗是一个不可忽视的部分。
本文将详细介绍Coss损耗的原理以及如何进行计算。
二、Coss损耗的原理
Coss损耗是由于开关过程中电容器两端电压变化导致的功率损耗。
当开关器件导通或关断时,电容器两端的电压会瞬间改变,这会导致电容器通过开关器件的电流发生变化,从而产生功率损耗。
这种损耗通常被称为Coss损耗。
三、Coss损耗的计算
Coss损耗的计算公式为:
Pcoss = 0.5 * Coss * V^2 * f
其中,Pcoss是Coss损耗,Coss是电容器的等效串联电阻,V是电容器两端的电压变化量,f是开关频率。
四、降低Coss损耗的方法
1. 选择低Coss的电容器:通过选择低Coss的电容器,可以有效降低Coss损耗。
2. 提高开关频率:虽然提高开关频率会增加Coss损耗,但是可以通过其他方式(如使用同步整流器)来抵消这部分损耗。
3. 使用软开关技术:软开关技术可以在开关过程中减小电压和电流的变化率,从而降低Coss损耗。
五、结论
总的来说,理解并正确计算Coss损耗对于优化电子电路设计,尤其是开关电源设计,具有重要的意义。
通过选择合适的电容器和优化开关过程,可以有效地降低Coss损耗,提高电路效率。
开关电源损耗计算方法
开关电源损耗计算方法
开关电源损耗计算方法是指用于计算开关电源中各种元件和电路的损耗的方法。
开关电源在工作过程中,由于元件和电路的阻抗,会产生能量损耗,这些损耗主要表现在开关管的导通损耗、二极管的正向损耗、电容的损耗以及变压器和线圈的损耗等方面。
对于开关管导通损耗的计算,通常采用开关管导通电阻和电流的乘积来计算。
公式为:功耗= 电流²×导通电阻。
其中,导通电阻指的是开关管导通时电阻的大小,通常比较小。
二极管正向损耗的计算则使用电流和正向压降的乘积进行。
公式为:功耗= 电流×正向压降。
正向压降是指二极管正向导通时的压降大小。
电容的损耗则用1/2×电容×电压²×频率×损耗角正切值来计算。
公式为:功耗= 1/2×电容×电压²×频率×损耗角正切值。
其中,损耗角正切值是指电容器的损耗角和电容的比值。
对于变压器和线圈的损耗,分为变压器铁耗和线圈铜耗。
它们的计算方法与上述其他元件的损耗类似,也是通过测量相关参数并利用公式进行计算得出的。
总的来说,开关电源损耗计算方法是一种用于评估开关电源性能的重要手段,通过对各种元件和电路的损耗进行精确计算,可以帮助工程师优化电路设计,提高电源效率并减小能源浪费。
常见器件损耗计算
常见器件损耗计算在电子电路中,器件损耗是指电子器件在工作过程中产生的能量损耗。
器件损耗不仅会影响电路的效率,还会产生热量,可能导致器件过热甚至损坏。
因此,准确计算器件的损耗非常重要。
常见的器件损耗计算包括电阻损耗、电容损耗和电感损耗。
1.电阻损耗计算:电阻是一种主动器件,当电流通过电阻时,会产生热量,产生的热量可以通过电阻损耗计算。
电阻损耗的计算公式为:P=I^2*R,其中P为电阻损耗,I为电流强度,R为电阻值。
例如,当电流为2A,电阻值为10欧姆时,电阻损耗为40瓦特。
2.电容损耗计算:电容是一种无源器件,当电压施加到电容上时,会产生电流,从而产生电容损耗。
电容损耗的计算公式为: P = (V^2 * I * f * tanδ) / 2,其中P为电容损耗,V为电压,I为电流,f为频率,tanδ为损耗角正切。
电容损耗与频率成正比,当频率越高时损耗越大。
另外,损耗角正切值越大,电容损耗越大。
例如,当电压为10伏特,电流为2安培,频率为1千兆赫,损耗角正切为0.02时,电容损耗为10瓦特。
3.电感损耗计算:电感是一种无源器件,当电流通过电感时,会产生磁场,从而产生电感损耗。
电感损耗的计算公式为:P=I^2*R,其中P为电感损耗,I为电流强度,R为电阻值。
电感损耗与当前的电流强度平方成正比,当电流强度越大时,电感损耗越大。
例如,当电流为5安培,电感器内部电阻为2欧姆时,电感损耗为50瓦特。
除了上述常见的器件损耗计算,还有一些特殊器件的损耗需要额外考虑。
例如,二极管损耗可以通过计算正向电压降和正向电流得到,晶体管损耗可以通过计算静态和动态功耗得到。
在设计电子电路时,计算器件的损耗可以帮助工程师选择合适的器件和优化电路设计,提高效率和稳定性。
因此,了解常见器件损耗计算方法对于电子工程师非常重要。
常用器件及馈线损耗
一、常用器件损耗表(注: 耦合器耦合口输出功率=输入功率-耦合度-插入损耗耦合器输出口输出功率=输入功率-耦合损耗-插入损耗。
)(注:功分器每个输出口的输出功率=输入功率+分配比-插入损耗。
)二、常用馈线损耗表三、移动通信室内路径损耗传播公式1、自由空间传播公式:P(L)=32.4+20lgD+20lgfD为路径(km) f为频率(MHz)2、室内路径损耗传播公式:PL(d)=31.5+10·n·lgd+FAFPL(d)为路径d的总损耗值(dB)d为路径(m)n为同层损耗因子(1.6~3.3)FAF表示不同层路径损耗附加值(10~20dB)例:假设本工程为某一宾馆的室内分布系统工程,天线输入口功率Pt=5dBm,吸顶天线增益为Gm=2.1dBi,同原预测距离为d=15米,其中n假定为2.8代入室内路径损耗传播公式,P L(15m)=31.5+10×2.8×lg15+0=31.5+32.9=64.4dB预测出距离信号源15米处的场强(设衰减储备R为10dB)P dBm =Pt+Gm-PL(15m)-R=5+2.1-64.4-10=-67.3dBm注: n=2.0为室内结构简单近似于空间n=2.6为室内结构一般复杂n=3.0为室内结构较为复杂如计算隔层路径损耗则还需调整FAF值(10dB~20dB)。
四、馈线损耗这个型号是根据那个线的直接来命名的,单位是英寸。
损耗也是不同的,具体的连接和损耗如下:移动通信基站天馈系统的路径如下:基站-1/2跳线-避雷器-8/7馈线(或者4/5馈线)-短跳线-天线,除了天线系统有一定增益外,其它线路或者器件都有一定损耗。
其中GSM900系统:1/2跳线损耗是7db/100米,7/8馈线损耗是4.03db/100米,5/4馈线损耗是2.98DB/100米,连接接头损耗是0.05DB/个接头,避雷器损耗约0.5DB。
其中GSM1800系统:1/2跳线损耗是 8 DB/100米,7/8馈线损耗是5.87DB/100米,5/4馈线损耗是4.31DB/100米,其中CDMA2000系统:由于频段和GSM900相差不多,因此损耗也差不多相同。
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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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu = (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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu = (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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS 、 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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)磁损计算:工作时的工作磁密最大值:AeN LdidB Ae dB N Ldi •=→••= L 是工作状态时的电感量,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:d c Fe dB af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:d c Fe dB af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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:46.10.2dB fP Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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Ve P P Fe Core •= P core 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=DC~DC 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R 0 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R 0、输入有效电流值I RMS 、 (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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)磁损计算:工作时的工作磁密最大值:AeN LdidB Ae dB N Ldi •=→••= L 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I RMS ;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): 铁氧体类PC40相当材:dm c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:d m c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz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:55.225.1437.5dB f P Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHzMMP –60材粉芯材质:24.241.1625.0dB f P Fe = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz查磁芯手册中对应磁芯的体积Ve ,计算功耗Ve P P Fe Core •= P core 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=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R 0 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R 0、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R 110为50.23424)50.234110(0110++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)铜损为1102R I P RMS cu =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):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)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S RMSS P RMSP cuTotal R I R I P 11021102+=磁损计算:通过法拉第定律,推导工作磁密dtdB NAe dt d N V ==φ双向磁化时的工作磁密为 Bm dB 2=NAeVTonBm 2=,移向全桥时,NAef VD Bm MAX 4=单向磁化时的工作磁密为NAeVTonBm dB ==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:d m c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz铁氧体类PC44相当材:dm c Fe B af P = P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3dB 工作磁密kG f 工作频率kHz查磁芯手册中对应磁芯的体积Ve ,计算功耗Ve P P Fe Core •= Core P 磁芯损耗mW P Fe 磁芯单位损耗mW/cm 3 ,Ve 磁芯体积mm 3总损耗P Total 为Core Cu Total P P P +=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:cP Gr Id B w P ρ12814159.3422=P p :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;P C :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:fk T =f :频率(Hz);T :趋肤深度(mm);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:432(1)/()d dGr T T=-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B 2=k N 2I 2;B 2: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22P P P P PP I R R I=→= R p :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 =u 0 u e N 2/c 1,由上述公式得出下列损耗角正切公式为:41122003.141592||32P P L e c eR P c kc fId Grtg Z I w N δμμρμμ=== 当工作频率较低时,当d /T 小于或等于1时,Gr →1;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。