开关电源变压器磁芯损耗与线圈损耗

开关电源变压器磁芯损耗与线圈损耗

磁芯损耗：

1、磁芯磁滞损耗与频率和磁通摆幅有关。在所有Ⅱ类和Ⅲ类磁芯工作状态（正激和推挽类拓中），Uo = DUi / n（n = N1/N2——变压器变比）。当工作频率固定，伏秒积即磁通变化量是常数，所以磁滞损耗是常数，与Ui 和负载电流无关。

2、磁芯涡流损耗实际上即磁芯材料的电阻损耗——I2R。涡流大小正比于磁通变化率，即与变压器伏/匝成正比。因此，如Ui加大一倍，涡流增加一倍，峰值损耗 I2R 增加4倍；如保持输出稳定，占空度下降一半，则平均损耗 I2R 增加一倍。可见磁芯涡流损耗正比于Ui,最坏情况是最高电压。磁芯涡流损耗还与磁芯结构有关，如果磁芯由相互绝缘的叠片或几块较小的截面组成，涡流比整体小。

线圈损耗

低频线圈损耗是容易计算的。但高频线圈涡流损耗很难精确确定，因为开关电流矩形波包含高次谐波。在正激或推挽类拓扑中，如果斜坡分量是斜坡中心值得1/5时，次级峰值电流可近似于负载电流，而峰值初级电流等于负载电流除以匝比：

I2p = Io

I1p = I2p / n

峰值电流与Ui无关。而在峰值电流为常数时（负载不变），有效值电流的平方，即线圈损耗（I2p损耗）正比于占空度D，反比于Ui。（对于峰值电流不变，高次谐波主要由开关瞬态引起的，D无明显变化）。线圈损耗在低 Ui 时总是最大。


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