电力电子邻近效应
邻近效应
邻近效英文名称： proximity effect 定义：导体内电流密度因受邻近导体中电流的影响而分布不均匀的现象。
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。
目录编辑本段邻近效应Proximity effects编辑本段心理学上的邻近效应两个人能否成为朋友，这与俩人住处的远近有很大关系。
这被称为邻近效应。
那么为什么邻近性会引发好感呢？●增强亲近感邻近性一般都会增强亲近感。
住得近的人自然碰面的机会也相对频繁，重复的接触就会引发、增强相互间的好感。
●强烈的相似性人们大多选择社会地位、经济实力与自己相近的人为邻，而地理位置上的邻近性进一步增强了人们的相似性。
●越是邻近的人，其可利用度也越高邻居之间不用花费太多的时间和费用便可成为好朋友，而且有很多事可以相互嘱托，有快乐可以共同分享。
比如可以请邻居照看孩子或房子，家里不管发生什么大事小事都可以相互照应。
●认知的一贯性与讨厌的人比邻而居，在心理上是难以忍受的。
人们在交往中大多愿意接近与自己合得来、住所比较近的人。
编辑本段物理学上的邻近效应相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
超导邻近效应
超导邻近效应超导邻近效应是指在超导体中，磁场会进入超导体的边界层，形成邻近磁场。
这个邻近磁场会引起超导体内部的电流流动，从而影响超导体的性能。
超导邻近效应是超导电性能的一个重要参数，也是超导体技术的研究热点之一。
超导材料的特殊性质在磁场中表现出来，当超导体置于外界磁场中时，磁场会进入超导体内部。
但是，在超导体表面附近，磁场会形成一个邻近磁场区域，这个区域被称为邻近层。
在邻近层中，自由电子会产生一个反向的磁场，使得邻近层内部的磁场减小。
这种邻近层内部的磁场减小现象就是超导邻近效应。
超导邻近效应对超导体的电流传输能力和磁场抗扰能力产生了重要影响。
在超导体内部，电流是无阻力传输的，但是在邻近层中，电流的传输会受到邻近磁场的影响，导致电流流失。
这就限制了超导体的电流传输能力。
同时，邻近层中的电流流动也会产生磁场，这个磁场与外界磁场相互作用，会导致超导体内部的磁场分布发生变化，影响超导体的磁场抗扰能力。
超导邻近效应的研究有助于理解超导体的电子结构和磁场行为。
研究发现，超导邻近层的电流流失主要是由于电子的散射和反射引起的。
电子在超导体表面附近发生散射和反射后，会损失一部分能量，从而导致电流流失。
因此，减小超导邻近层内部的电子散射和反射现象，是提高超导体电流传输能力的关键。
为了减小超导邻近效应对超导体性能的影响，研究人员提出了一系列的方法和技术。
一种常用的方法是通过合金化改变超导体的结构和成分，从而改变超导体的电子散射和反射行为。
另一种方法是通过表面涂层等手段改变超导体表面的性质，减小邻近层内部的电子散射和反射现象。
此外，还有一些新型的超导材料和结构被提出，用于减小超导邻近效应对超导体性能的影响。
超导邻近效应的研究不仅对超导体技术的发展具有重要意义，也对其他领域的研究具有一定的借鉴作用。
超导邻近效应的研究可以为材料科学、物理学等领域提供新的思路和方法。
通过研究超导邻近效应，可以深入理解材料的电子结构和磁场行为，进而推动相关领域的研究进展。
全桥电力电子变压器的损耗研究
全桥电力电子变压器的损耗研究作者：游颖涛林阳姜燕春卢意金平来源：《机电信息》2020年第30期摘要：电力电子变压器（Power Electronic Transformer，PET）作为电力电子技术的核心元器件之一，因其简单可控、体积质量较小等优点，已经越来越多地被应用在电力系统领域。
然而，为减小器件体积，PET需运行在高频率下，其运行损耗会随着频率的升高而不断增加。
变压器铁芯损耗过大一方面会导致设备的寿命缩短，增加系统的运行成本;另一方面也会导致系统电能传输的效率下降。
因此，如何在不影响PET电压转换和电能传输两大功能的基础上，计算开关器件和变压器损耗，是目前研究的热点与重心。
现针对变换器损耗计算问题，对变换器中各个部分的损耗产生进行了原理分析。
关键词：电力电子变压器;MOSFET模块损耗;高频变压器损耗0 引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子器件的性能越来越好，电力电子装置能够变换的电能范围也越来越广泛，小到几瓦，大到几百兆瓦[1-3]。
提高DC/DC变换器的工作频率，可以获得更大的功率密度、更高的可靠性以及更快的响应速度。
但是随着工作频率升高而来的是开关器件将产生更高的开关损耗，高频变压器将产生更高的磁芯损耗，这导致了变换器效率以及经济性的降低。
DC/DC变换器作为未来智能电网系统中的重要部件，具有高运行效率是基本要求，因此对其建立准确的损耗模型，是研究如何提高变换器效率的关键，也是进行准确的热分析的关键。
变换器的主要损耗可分为两个部分：MOSFET模块损耗、高频变压器模块损耗。
本文主要对变换器的MOSFET模块和高频变压器模块进行了损耗建模，并且对模型结果进行了分析，提出了一些提高工作效率的方法。
1 DC/DC变换器MOSFET模块损耗分析功率MOSFET是DC/DC变换器的核心部件，其性能直接影响着变换器的工作效率、运行可靠性等。
因此，对MOSFET进行损耗分析是设计高效率、高可靠性变换器的重要一步。
邻近效应
邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。
相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB 时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
当相邻的导线流过电流时，会产生可变磁场，从而形成邻近效应，如果邻近效应发生在绕组层间时，其危害性是很大的。
邻近效应比集肤效应更严重，因为集肤效应只是将导线的导电面积限制在表面的一小部分，增加了铜损。
它没有改变电流的幅值，只是改变了导线表面的电流密度。
但相对来看，邻近效应中的涡流是由相邻绕组层电流的可变磁场引起的，而且涡流的大小随绕组层数的增加按指数规律递增。
两个人能否成为朋友，这与俩人住处的远近有很大关系。
这被称为邻近效应。
那么为什么邻近性会引发好感呢？●增强亲近感邻近性一般都会增强亲近感。
住得近的人自然碰面的机会也相对频繁，重复的接触就会引发、增强相互间的好感。
●强烈的相似性人们大多选择社会地位、经济实力与自己相近的人为邻，而地理位置上的邻近性进一步增强了人们的相似性。
●越是邻近的人，其可利用度也越高邻居之间不用花费太多的时间和费用便可成为好朋友，而且有很多事可以相互嘱托，有快乐可以共同分享。
比如可以请邻居照看孩子或房子，家里不管发生什么大事小事都可以相互照应。
【电气基础】邻近效应、边缘效应、涡流损耗
【电气基础】邻近效应、边缘效应、涡流损耗对磁性元件的绕组进行合理设计, 能够有效地提高磁性元件性能，但是磁性元件的设计是一个复杂的综合过程, 包含非常多的内容, 需要整体、系统地考虑各种因素。
❶邻近效应相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB 时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A 导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
理论和实践都说明，设计工频变压器时使用的简单方法，对设计高频变压器不适用。
在磁芯窗口允许情况下，应尽可能使用直径大的导线来绕制变压器。
在高频应用中常导致错误，使用直径太大的导线，则会使层数增加，叠加和弯曲次数增多，从而加大了邻近效应和趋肤效应，就会使损耗增加。
因此太大的线径和太小的线径一样低效。
显然由于邻近效应和趋肤效应缘故，绕制高频电源变压器用的导线或簿铜片有个最佳值。
邻近效应和集肤效应临近效应与集肤效应是共存的。
集肤效应是电流主要集中在导体表面附近，但是沿着导体圆周的电流分布还是均匀的。
如果另一根载有反向交流电流的圆柱导体与其相邻，其结果使电流不再对称地分布在导体中，而是比较集中在两导体相对的内侧，形成这种分布的原因可以从电磁场的观点来理解。
电源能量主要通过两线之间的空间以电磁波的形式传送给负载，导线内部的电流密度分布与空间的电磁波分布密切相关，两线相对内侧处电磁波能量密度大，传入导线的功率大，故电流密度也较大。
线圈的集肤效应和邻近效应
线圈的集肤效应和邻近效应
集肤效应：主电流和涡流电流之和在导线表⾯加强，越向导线中⼼越弱，电流趋于导体表⾯的现象。
经常⽤截⾯积之和等于单导线的多根较细导线并联。
⼀般采⽤多根⼩于集肤深度直径导线较好。
若采⽤多根细线绞合的利兹线，可以减⼩集肤效应和邻近效应的影响，但价格较贵。
邻近效应：两根邻近的流过相反电流导线，电流挤在两导体接近的⼀边。
为减⼩邻近效应，导线宽度越宽越好，布置PCB时，流过⾼频电流的导线与回流导线上下层最好，平⾏靠近放置在同⼀层最差。
集肤效应与邻近效应
3.1 集肤效应与邻近效应
为减少分布电感，图(a)最好，图(b)次之，图(c)最差。因此， 在布置印刷电路板导线时，流过高频电流的导线与回流导线 上下层最好。平行靠近放置在同一层最差，即使导线很宽， 实际上仅在导线靠近的边缘有高频电流流通，损耗很大，而 且层的厚度不应当超过穿透深度。
3.1 集肤效应与邻近效应
为了扩大电流，通常有几种选择：
1.加大线圈窗口高度
窗口宽一倍，因此, 磁场强度小一倍，则单位体积存
储的能量小4 倍。由于宽度增加，也许体积增加一倍， 总能量实际减少一半，漏感也减少一半。线圈宽度增加的 不利后果是增加了线圈之间的电容。
3.3 多层线圈
2. 交错 绕组交错可以减小涡流损耗，降低漏感。
对于多层线圈，流过导体表面的涡流将随线圈的层数呈指 数递增。
3.2 变压器的漏感 在实际变压器中，如果初级磁通不全部匝链次级就产生了 漏感。 图中为一双层绕组的 变压器，由于邻近效应的影响，在
两层线圈之间会存储一部分磁场能量，初级侧的磁通不能
完全匝链次级。这部分漏磁是漏感形成 的主要因素。 漏感与初级匝数N 的平方成正比，与窗口 的宽度l 成反比。因此减少匝数，选取大的 窗口宽度可减少漏感。还应当看到，线圈 之间的间隔越小，漏感也越小。
第三章 线圈
第三章 线圈
集肤效应和邻近效应 变压器的漏感
内 容 提 要
多层线圈
线圈电容
小结。
3.1 集肤效应与邻近效应
一、集肤效应
如果流过导线的电流是直流或低频电流I，在导线内和 导线的周围将产生磁场B，磁场从导体中心向径向方向扩 展开来。在导体中心点，磁场包围的电流为零，磁场也为 零；由中心点向径向外延伸时，包围的电流逐渐加大，磁 场也加强，当达到导体表面时，包围了全部电流，磁场也 最强（H=I/πd－d 为导线直径）。在导体外面，包围的电 流不变，离开导线中心越远，磁场也越弱。
交流电邻近效应
交流电邻近效应
交流电邻近效应是指在导线中通过交流电流时，电磁感应的作用下，导线附近发生的电磁耦合现象。
当导线中通有交流电流时，会在周围形成一个电磁场。
这个电磁场会对附近的导线或其他电路产生影响，导致电流在附近的导线中感应出来。
邻近效应会导致以下几个问题：
1. 反电动势：在线圈中通过交流电流时，会在导线附近产生反电动势。
这个反电动势会在电源电压和导线电压之间产生差异，导致电流的减小或变形。
2. 相邻线的电流感应：当两条导线靠得足够近时，一个导线中的交流电流会感应到另一条线中的电流。
这种现象会导致信号的干扰和串音。
3. 电磁泄漏：导线附近的电磁场可能会透过电介质或屏蔽材料泄漏到其他电路中，导致干扰和信号变形。
为了减少邻近效应，可以采取以下措施：
1. 线径分离：将不同的线路尽可能远离彼此，以减少电磁感应。
2. 屏蔽：使用屏蔽材料或屏蔽罩来遮蔽电磁场，减少电磁泄漏。
3. 导线布局和绝缘：合理布局导线，避免交叉和靠近。
同时使用合适的绝缘材料来隔离电磁场。
4. 外筒或保护层：使用金属外筒或保护层将导线包裹起来，减少电磁泄漏和感应。
总之，了解和解决交流电邻近效应可以提高电路的性能和可靠性，并减少干扰和故障的发生。
开关电源中线圈的邻近效应的研究
开关电源中线圈的邻近效应的研究在开关电源电磁元件中，一般不可能没有线圈。
线圈中的可变磁场感应产生了涡流，从而导致了集肤效应和邻近效应。
集肤效应是由绕线的自感产生的涡流引起的，而邻近效应是由绕线的互感产生的涡流引起的。
集肤效应使电流只流经绕线外层极薄的部分，这部分的厚度与频率的平方根成反比。
因此，频率越高，绕线损失的固态面积就越多，增加了交流阻抗从而增大了铜损。
邻近效应引起的铜损比集肤效应大得多。
多层绕组的邻近效应损耗是相当大的，部分原因是感应的涡流迫使静电流只流经铜线截面的一小部分，增加了铜线的阻抗。
最严重的是邻近效应感应的涡流是原来流经绕组或绕组层的净电流幅值的很多倍，下面将作定量分析。
相邻导线流过电流时会产生可变磁场，从而形成邻近效应，如果是属于线圈层间的邻近效应，则其危害性更大。
邻近效应比集肤效应更严重，因为集肤效应只是将绕线导电面积限制在表面的一小部分，增加了铜损。
它没有改变电流幅值，只是改变了绕线表面的电流密度。
但相对来看，邻近效应中的涡流是由相邻线圈层电流的可变磁场引起的，且涡流的大小随线圈层数的增加按指数规律递增。
2 邻近效应产生的原理邻近效应的形成如图1所示。
在两个平行导体中分别有电流流过，电流方向相反（AA’和BB’）。
为了简化分析，假设图中的两个导体的横截面为很窄的矩形，距离较近，且导体可能是两个圆导线也可能是变压器线圈中两个紧密相邻的导线层。
位于下面的导体被包围在磁场中，磁力线从其侧面1234穿出后进入上面导体的侧面，然后从对面穿出，最后又往下回到下面导体。
根据弗莱明右手定则，磁场的方向是进入上面导体侧面5678的方向。
根据法拉第定律，穿过平面5678的可变磁场将在位于该平面的任何导体上感应出电压。
由楞次定律可得，感应电压的方向应为该电压产生的电流形成的磁场能抵消原来产生该感生电流的磁场。
因此，平面5678上的电流方向应是逆时针的。
在平面的下层，电流方向（7到8）与上导体的主电流方向（B到B’）相同，有增强主电流的趋势；而在平面的上层，电流的方向（5到6）与主电流相反，有减弱主电流的趋势，这个现象会发生在任何经过导体且与平面5678平行的平面上。
邻近效应 铜排截面积衰减
邻近效应是指在靠近导体表面的区域，电流密度会比其他区域更高的现象。
这是由于导体表面附近的电场作用而导致的。
当电流通过一个导体时，电流密度会在导体截面上分布，其中靠近导体表面的区域电流密度较大。
铜排截面积衰减是指在铜排的长度方向上，截面积逐渐减小的过程。
这通常是为了适应电流在导体中的分布。
由于邻近效应的存在，电流在导体中的分布不均匀，靠近导体表面的区域电流密度较高。
如果截面积保持不变，这种不均匀分布可能造成导体过热和能量损耗。
通过减小截面积，可以降低导体内的电流密度，从而减少能量损耗和过热问题。
值得注意的是，邻近效应和铜排截面积衰减是两个相互关联的概念，但并不意味着它们总是同时出现。
邻近效应是指电流在靠近导体表面的区域密度较高，而铜排截面积衰减是为了减少导体内的电流密度而进行的设计措施。
在设计和使用导体时，可以根据具体情况来考虑是否需要调整截面积以适应电流分布的不均匀性。
飞机变频电源系统主馈线的集肤效应及邻近效应影响分析
飞机变频电源系统主馈线的集肤效应及邻近效应影响分析作者：施丹华祝家琪阮立刚王莉来源：《中国科技博览》2013年第24期[摘要] 现代飞机采用的大容量航空变频电源系统，对主馈线敷设方案的设计提出了更高要求。
在线芯材料及线规变化情况下，分析集肤效应和邻近效应对不同主馈线敷设方案的阻抗的影响及其规律，其结论可为馈电线选型及敷设方案的优化提供有益参考。
[关键词] 变频，主馈线，集肤效应，邻近效应中图分类号：TM26 文献标志码文献标志码：A 文章编号0. 引言变频交流发电系统以其结构简单、高效率和低成本等优点逐渐成为现代客机的交流主电源方案之一，但是宽电源频率将导致线缆的阻抗特性变化、功率损失及电磁干扰等问题，增加电气布线互联系统的设计难度。
美军标MIL-STD-704F[1]中关于电能质量的重要指标包括规定飞机115V变频交流电源系统中发电机至调压点间压降不超过5V，因此馈电线设计的基本问题之一是阻抗特性的研究。
西屋电气公司的W. E. Hyvarinen曾研究过馈线阻抗对交流供电系统性能的影响[2]；波音公司的Paul P. Chen [3]和北美航空公司的Edson J.Howard [4]分别实验研究了变速恒频系统中影响线缆阻抗的多种因素及减小阻抗的设计方法。
文献[5～10]代表了典型的针对集肤效应和邻近效应对线缆阻抗影响的数值计算及测量相关研究，工程领域中美国海军研究实验室的Samuel D. Summers验证了800Hz范围内影响三相交流阻抗有效值的部分因素[11]。
国内相关研究可见于HB5795中的附录B给出的航空导线400Hz阻抗数据，其中主要针对单相单线的不同馈电线敷设方案进行了分析 [12]。
考虑到大容量变频电源系统所选用的导线的线规较大，因此集肤效应和邻近效应的影响可能不可忽略，导致以上研究的结论不一定适用。
本文以线芯材料及线规为变量，仿真分析了不同主馈线敷设方案的集肤效应和邻近效应对阻抗的影响及其规律，以抑制两者影响为目的可获得指导馈电系统布线方案的设计建议，并保证供电质量。
三相电邻近效应
三相电邻近效应三相电邻近效应三相电邻近效应是一种在三相电路中经常会发生的现象。
在三相电路中，各相电流会产生磁场，三相电流之间又存在相位差，导致磁场产生干扰，即邻近效应。
邻近效应对于电路的稳定性和电器设备的工作都有影响，因此需要对邻近效应进行深入了解。
邻近效应的影响1.电流失真当三相电路中的电流出现非对称时，就会发生电流失真。
电流失真会导致三相电路中的负载不平衡，降低电路的效率。
因此，在三相电路中应该尽量避免电流失真的情况。
2.电压失真邻近效应会导致电路中的电压出现不稳定的情况，从而影响电路的正常运行。
当电路中的电压失真时，电器设备的工作也会受到影响。
3.功率损失邻近效应也会导致电路中的功率损失，从而影响电路的效率。
功率损失会导致电器设备的效率降低，从而影响其正常的工作。
邻近效应的解决方法1.采用三相平衡电路三相平衡电路是一种能够使电流、电压保持平衡的电路。
使用三相平衡电路能够降低电流失真、电压失真的情况。
2.使用电抗器电抗器是一种能够抵消电路中电感的装置。
通过在电路中使用电抗器，能够减少邻近效应造成的电路中电感的干扰，从而使电路能够保持稳定。
3.采用电力电子节能技术电力电子节能技术是一种利用半导体器件进行电力运动控制和功率变换的技术。
通过采用电力电子节能技术，可以在电路中控制电流和电压的波形，从而实现邻近效应的消除，进一步提高电器设备的效率。
总结三相电邻近效应是一种在三相电路中普遍存在的现象，会对电路稳定性和电器设备工作产生影响。
为了避免邻近效应的影响，我们需要采用三相平衡电路、电抗器及电力电子节能技术等措施，使电路能够保持稳定，提高电器设备的效率。
集肤效应、涡流、邻近效应及电磁屏蔽
保护接地 接地
在金属体（含设备外壳）与大地之间建立低阻抗电路，使雷电、过 电流、漏电流等直接引入大地。
工作接地 电磁屏蔽
系统内部带电体接参考点（不一定与大地相连），以保证设备、
系统内部的电磁兼容。 在高频电磁场中，利用电磁波在良导体中很快衰减的原理，选择 d
小且具有一定厚度 (h 2d) 的屏蔽材料。
2J k 2J
扩散方程： 2J k 2J
式中 k j 45 ( 1 j )
2
j
以半无限大导体为例，电流沿 y 轴流动，则有
2 Jy (x) k 2 Jy (x)
2 x 2
J y
(x)
k 2 J y ( x)
静电屏蔽效能
dBSEE
20 lg
E0 E1
,
静磁屏蔽效能
dBSEH
20 lg
H0 H1
屏蔽的谐振现象 ：当电磁波频率与屏蔽体固有频率相等时，发生谐振，
使屏蔽效能急剧下降，甚至于加强原电磁场。
推导扩散方程：
对 H J 两边取旋度，
H ( H ) 2 H J
图5.9.13 两根交流汇流排的邻近效应
5.9.4 电磁屏蔽
为了得到有效的屏蔽作用，屏蔽罩的厚度 h 必须接近屏蔽材料透入
深度的3～6倍，即 h 2π d
表 6-1
(S/m)
d (mm)
f=50Hz 103 Hz
106 Hz 108 Hz
铜
0
5.8107
9.35
2.09
0.066 0.0066
料称为良导体，良导体中可以忽略位移电流，场为 MQS：
H JC 和 E j H
详解：集肤效应、邻近效应、边缘效应、涡流损耗
1.集肤效应1.1集肤效应的原理图1.1表示了集肤效应的产生过程。
图中给出的是载流导体纵向的剖面图，当导体流过电流（如图中箭头方向）时，由右手螺旋法则可知，产生的感应磁动势为逆时针方向，产生进入和离开剖面的磁力线。
如果导体中的电流增加，则由于电磁感应效应，导体中产生如图所示方向的涡流。
由图可知：涡流的方向加大了导体表面的电流，抵消了中心线电流，这样作用的结果是电流向导体表面聚集，故称为集肤效应。
在此引进一个集肤深度〈skin depth〉的概念，此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍：一般用集肤深度Δ来表示集肤效应，其表达式为：其中：γ为导体的电导率，μ为导体的磁导率，f为工作频率。
图1.1.集肤效应产生过程示意图图1.2.高频导体电路密度分布图高频时的导体电流密度分布情形，大致如图1.2所示，由表面向中心处的电流密度逐渐减小。
由上图及式1.1可知，当频率愈高时，临界深度将会愈小，结果造成等效阻值上升。
因此在高频时，电阻大小随着频率而变的情形，就必须加以考虑进去。
1.2影响及应用在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。
此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。
在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。
考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。
集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。
与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。
正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。
同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。
电感的邻近效应
电感的邻近效应
电感的邻近效应是指当两个导体或线圈靠近时，它们之间会发生相互感应的现象。
这种现象主要是由于电磁感应引起的，其中一个导体中的电流变化会影响到附近的导体。
在电感中，邻近效应对电感的性能和电路的行为都有一定的影响。
主要有两种邻近效应：
●互感（Mutual Inductance）：互感是指两个线圈之间相互感应的现象。
当一个线圈中的
电流变化时，它会在另一个线圈中感应出电动势，从而在另一个线圈中产生感应电流。
互感的强度取决于两个线圈的几何结构、位置和电流变化。
●自感（Self Inductance）：自感是指一个线圈内部的自身感应现象。
当线圈中的电流变
化时，它会在自身感应出电动势，产生自感电压。
自感的强度取决于线圈的几何形状、匝数以及电流变化。
这些邻近效应在高频电路、变压器、电感元件等应用中经常遇到。
在设计电路时，需要考虑这些效应，以确保电感元件的性能满足要求。
同时，这些效应也可用于实现一些电路功能，如变压器的工作原理就是基于互感的。
高频下分流器集肤效虚及邻近效应的有限元分析
高频下分流器集肤效虚及邻近效应的有限元分析【摘要】本文建立了分流器的二维有限元模型，分析了分流器电阻以及电感随频率变化的关系。
计算结果表明：在高频条件下，集肤效应和邻近效应是增大交流电阻和减小电感的主要原因。
【关键词】分流器集肤效应临近效应分流器是电路中用来测量电流的一种常用器件。
在高频下，其交流电阻和电感对能否准确测量电流至关重要。
因此，准确计算分流器的交流电阻以及电感就显得非常有实际意义。
对分流器电阻与电感产生影响的因素包括温度、集肤效应和邻近效应等，其中集肤效应和邻近效应是主要因素。
为探讨集肤效应和邻近效应对电阻与电感的影响，本文建立一个二维有限元模型，很方便地得到了交流电阻和电感随频率的变化关系，避免采用Bessel函数直接计算法在高频下得不到可靠结果的缺点。
一、模型假设（一）略端部效应的影响由于分流器的长度比分流器的半径大得多，为了简化模型，同时减小有限元模型与计算量，暂且忽略端部效应的影响，从而可以把三维模型简化为二维模型。
同时考虑到分流器的对称性，只需要建立分流器截面的1/6即可。
（二）简化为准静态模型在本文中，不考虑位移电流以及波动效应，认为该问题是一个准静态过程。
（三）不考虑热效应由于该模型是一个准静态模型，而分流器是铜锰材料制成，具有很好的散热能力，可认为导体温度稳定在室温，即293K。
二、模型建立描述集肤效应和临近效应的电磁场方程如下式所示：其中a为铜锰导体电导率，W为电流角频率，A为向量磁位，A V为导体两端的电势差，/为导体棒长度。
本文中，用到的常数有z\V=lKV，盯=l/（-1.3×10J+9.6×10-1l×293），为铜在293K下的电导率。
（一）分流器结构：分流器是由90根长为240mm，直径为6mm的铜锰导体棒分两排圆形排列而成，如图1所示：(a)单根示意图(b)整体示意图图1分流器结构图（二）单根铜锰棒分析集肤效应是由场量在导体内部的衰减形成的，而场量在导体内的衰减快慢又可用导体的透入深度8表示，其一般电流密度．，随着深度6的增加按指数规律衰减：，其中K为导体表面的电流密度，d为从导体表面算起的深度。
电力电子知识点总结
电力电子知识点总结一、电力电子的基本原理电力电子是运用半导体器件实现电能的变换、控制和调节的技术领域。
在电力电子领域中最常用的器件是晶闸管、可控硅、晶闸管二极管、IGBT等。
它们通过对电压和电流的控制，实现将电能从一种形式转换为另一种形式。
电力电子的基本原理可以分为电力电子器件、电力电子电路和电力电子系统三个方面。
1. 电力电子器件电力电子器件是实现电力电子技术的基础。
常见的电力电子器件有晶闸管、可控硅、三端闭管、IGBT等，在电力电子中起着至关重要的作用。
晶闸管是一种四层结构的半导体器件，能够控制电流的导通和截止，实现电能的控制和调节。
可控硅是一种三端器件，具有双向导通特性，广泛应用于交流电路中。
IGBT集结了MOS管和双极型晶体管的优点，具有高开关速度、低导通压降等特点，是目前应用范围最广泛的功率器件之一。
2. 电力电子电路电力电子电路是利用电力电子器件构成的电路，实现对电能的控制和调节。
常见的电力电子电路包括整流电路、逆变电路、斩波电路等。
整流电路能够将交流电转换为直流电，逆变电路能够将直流电转换为交流电，斩波电路能够实现对电压和频率的调节。
这些电路在各种电力电子设备中得到了广泛应用，如变频调速器、逆变焊接电源等。
3. 电力电子系统电力电子系统是由多个电力电子电路组成的系统，实现对电能的复杂控制和转换。
常见的电力电子系统包括交流电调压系统、柔性直流输电系统、电能质量调节系统等。
这些系统在能源转换、传输和利用方面发挥着关键作用，是现代电力系统中不可或缺的一部分。
二、电力电子的常见器件和应用电力电子领域中常见的器件有晶闸管、可控硅、IGBT等。
而在现代工业中，电力电子技术得到了广泛的应用，如变频调速器、逆变焊接电源、电动汽车充电设备等。
1. 变频调速器变频调速器是一种能够实现电机转速调节的设备，它利用电力电子技术对电机供电进行控制，实现对电机转速的调节。
通过变频调速器，可以实现电机的恒流恒功率调节，使得电动汽车、电梯、风力发电机等设备具有更加灵活和高效的性能。
趋肤效应和邻近效应
趋肤效应和邻近效应是两种在电磁学和电子工程中常见的现象。
趋肤效应（skin effect）是指当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，导致电流集中在导体的表面，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。
这一现象会导致导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。
邻近效应是指有交变电流的导体会影响到邻近导体的现象。
当电流在相邻的两个导体中传输方向相反时，电流会集中在导体相邻侧流动。
这种现象是由于导体中电流的流动感应出的电磁场对另一个导体中电流的影响。
在高频电路中，这两种效应都很重要，因为它们会影响电路的性能和效率。