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高頻變壓器交流電阻ACR計(jì)算解析

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  • 更新日期:2025-02-07 11:21
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詳細(xì)介紹
自從人類進(jìn)入電器時(shí)代以來,變壓器這個(gè)零部件是缺一不可的元件,目前變壓器有低頻變壓器和高頻變壓器兩種劃分;低頻變壓器可以用直流電阻計(jì)算直流DCR,而高頻變壓器計(jì)算交流ACR要復(fù)雜的多,由于頻率增高,繞組層數(shù),線經(jīng)選擇,磁芯氣息,肌膚效應(yīng),臨近效應(yīng),電容效應(yīng)等。

集膚效應(yīng):我們已經(jīng)知道直流載流導(dǎo)線內(nèi)存在磁場(chǎng)。圖1-1為沿導(dǎo)線長(zhǎng)度的橫截面,當(dāng)導(dǎo)體通過高頻電流時(shí),變化的電流就要在導(dǎo)體內(nèi)和導(dǎo)體外產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)強(qiáng)度如圖中粗虛線所示。根據(jù)電磁感應(yīng)定律,在導(dǎo)體內(nèi)高頻磁場(chǎng)穿過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。高頻磁場(chǎng)感應(yīng)電勢(shì)在導(dǎo)體內(nèi)整個(gè)長(zhǎng)度方向產(chǎn)生的渦流如細(xì)虛線所示。可以看到渦流在導(dǎo)體中心與電流反向,在接近導(dǎo)體表面處與電流同向。這樣磁場(chǎng)內(nèi)主電流和渦流之和在導(dǎo)線表面加強(qiáng),越向?qū)Ь€中心越弱,電流趨向于導(dǎo)體表面,這就是集膚效應(yīng)。

高頻電流引起集膚效應(yīng)

臨近效應(yīng):圖1--2中電流從一根導(dǎo)體流出,從另一根導(dǎo)體返回,當(dāng)回流導(dǎo)體靠近時(shí),它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)向量相加。在兩個(gè)導(dǎo)體的相鄰空間相反電流的磁場(chǎng)疊加,磁場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)。而在兩導(dǎo)線外側(cè),兩磁場(chǎng)抵消,磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱,各自的磁場(chǎng)也穿過相鄰導(dǎo)體;當(dāng)兩根相鄰導(dǎo)體流過相反方向高頻電流時(shí),各自處于相鄰電流的高頻磁場(chǎng)中,同樣在導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流,渦流與主電流在兩導(dǎo)體相鄰之間表面內(nèi)側(cè)之間加強(qiáng),外側(cè)削弱,如圖1--2所示。同樣使得導(dǎo)體內(nèi)電流分布產(chǎn)生變化,電流向相鄰導(dǎo)體內(nèi)表面集中,這就是臨近效應(yīng)。

鄰近效應(yīng)示意圖

 

 

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