常见器件损耗计算讲解学习

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

R 110

R 0

（110 234.50）

（234.5 表示铜的 K 值常数，铝的 K 值常数是 228.1）

24 234.50

铜损为

P cu I R 2

MS R 110 （ 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

R 110 R 0

（110 234.50）

（234.5 表示铜的 K 值常数，铝的 K 值常数是 228.1） 110

24 234.50

铜损为

P cu I R 2MS R 110 （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

R 110 R 0

（110 234.50）

（234.5 表示铜的 K 值常数，铝的 K 值常数是 228.1） 110

24 234.50

铜损为

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 )：

R

ac

0.96 0.0035x 0.0038x 3

R

dc

x d

1 0.0039f

3(T 20)

d 线径 (inch) f

磁损计算：

工作时的工作磁密最大值：

Ldi N ?dB?Ae dB Ldi

L 是工作状态时的电感量，

N ?Ae

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：

P Fe af c

dB d

P Fe 磁芯单位损耗 mW/cm 3

dB 工作磁密 kG f 工作频率 kHz

工作频率

a

c

d f<100kHz 0.074 1.43 2.85 100kHz==500kHz 0.014 1.84 2.28

铁氧体类 PC44相当材：

P Fe af c

dB d

P Fe 磁芯单位损耗 mW/cm 3 dB 工作磁密 kG f 工作频率 kHz

工作频率

a

c

d f<100kHz 0.158 1.36 2.86 100kHz=

1.63

2.62 f>=500kHz 7.36*10 -7

3.47 2.54

每升高 10℃，损耗近似增加 40%；

RMS R

110

工作频率 (Hz) T 工作温度 (℃)

精品文档

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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：

P

Fe

f

2.0dB1.46

P Fe磁芯单位损耗mW/cm3 dB 工作磁密kG f 工作频率kHz

FeSi 粉芯材料损耗公式-- 损耗与磁导率无关：

MMG CSC DongBu

1.5085 0.7701

P=5.92e-06*B

1.5085

*f

0.7701

2.05 1.535

P=1.78*B

2.05

*f

1.535

2.196 1.352

P=2.751*B

2.196

*f

1.352

P=power loss density(mw/cm 3)

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

P Core P Fe ?Ve P core磁芯损耗mW P Fe磁芯单位损耗mW/cm 3 Ve 磁芯体积mm3