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開(kāi)關(guān)電源磁性元件一般指變壓器和電感。變壓器在開(kāi)關(guān)電源中運(yùn)用十分普遍 ，變壓器的主要作用是提供初級(jí)和次級(jí)線圈的電氣設(shè)備防護(hù)，使輸出工作電壓或升或降，傳輸動(dòng)能。電感在開(kāi)關(guān)電源中起著儲(chǔ)能和濾波效果 。在典型的降壓變換中，電感的一端是連接到DC輸出工作電壓，另一端根經(jīng)過(guò)電源開(kāi)關(guān)頻率轉(zhuǎn)換連接到輸入工作電壓或是GND，在電源開(kāi)關(guān) 分辨期內(nèi)對(duì)負(fù)荷提供不斷的動(dòng)能。

一般來(lái)說(shuō)，磁性元器件的損耗占開(kāi)關(guān)電總損耗的15 %上下，掌握磁性元器件的損耗的構(gòu)成對(duì)提升開(kāi)關(guān)電源高效率具備關(guān)實(shí)際意義。

與變壓器和電感相關(guān)的損耗關(guān)鍵有三種：磁滯損耗、渦流損耗和電阻損耗。在設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)變壓器和電感時(shí)能夠操縱這些損耗。

磁滯損耗

磁滯損耗與繞組的線圈匝數(shù)和驅(qū)動(dòng)方法相關(guān)。它決策了每一工作中周期時(shí)間在B-H曲線內(nèi)掃過(guò)的總面積。掃完的總面積就是磁場(chǎng)力所做的功，磁場(chǎng)力使磁心內(nèi)的磁疇重新排序，掃完的總面積越大，磁滯損耗就會(huì)越 大。該損耗由式(6)得出。

如公式計(jì)算中所聞，損耗是與輸出功率和最大工作磁通量相對(duì)密度的二次方成正比。盡管這一損耗比不上輸出功率電源開(kāi)關(guān)和整流器內(nèi)部的損耗大，可是疏忽大意也會(huì)變成一個(gè)難題。在100 kHz時(shí)，Bmax應(yīng)設(shè)置為原材料飽和狀態(tài)磁通量相對(duì)密度Bsat的50 %。在500 kHz時(shí)，Bmax應(yīng)設(shè)置為原材料飽和狀態(tài)磁通量相對(duì)密度Bsat的25 %。在1MHz 時(shí)，Bmax應(yīng)設(shè)置為原材料飽和狀態(tài)磁通量相對(duì)密度Bsat的10 %。它是根據(jù)鐵磁原材料在開(kāi)關(guān)電源(3C8等)中主要表現(xiàn)出來(lái)的特點(diǎn)決策的。

渦流損耗

當(dāng)變壓器工作時(shí)。磁芯中有磁力線越過(guò)，在與磁力線垂直的平圖上就會(huì)造成感應(yīng)電流，因?yàn)殡娏髯苑Q合閉控制回路產(chǎn)生環(huán)流，且成旋渦狀，所以稱之為渦流。渦流的存有使磁芯發(fā)燙，耗費(fèi)動(dòng)能，這類損耗稱之為渦流損耗。

渦流損耗比磁滯損耗小得多，但伴隨著輸出功率的提升而快速提升，如式(7)圖示 。

渦流是在強(qiáng)磁場(chǎng)中磁心內(nèi)部大范圍之內(nèi)磁感應(yīng)的環(huán)流。一般設(shè)計(jì)師沒(méi)有過(guò)多方法來(lái)降低這一損耗。

電阻損耗

電阻損耗是變壓器或電感內(nèi)部繞組的電阻造成的損耗。有兩種方式的電阻損耗：直流電阻損耗和集膚效應(yīng)電阻損耗。直流電阻損耗由繞組輸電線的電阻與穿過(guò)的電流有效值二次方的相乘所決策。集膚效應(yīng)是因?yàn)樵谳旊娋€內(nèi)強(qiáng)交流磁場(chǎng)功效下，輸電線中心的電流被“推向”輸電線表層進(jìn)而輸電線的電阻具體提升引發(fā)，電流在更小的截面中流動(dòng)使輸電線的合理直徑看起來(lái)變小。式(8)得出了這兩個(gè)損耗在一個(gè)關(guān)系式中的計(jì)算式。

漏感(用串聯(lián)于繞組的小電感表達(dá))使一部分磁通量不與磁心交鏈而滲到周邊的氣體和原材料中。它的特點(diǎn)并不是受與之有關(guān)的變壓器或電感的影響，因而繞組的反射特性阻抗并不是影響漏感的性能 。

漏感會(huì)產(chǎn)生一個(gè)難題，由于它沒(méi)有將輸出功率傳送到負(fù)荷，只是在周邊的元器件中造成振蕩動(dòng)能。在變壓器和電感的總體設(shè)計(jì)中，要操縱繞組的漏感尺寸。每一個(gè)的漏感值都是不一樣，但能操縱到某一額定值。

一些降低繞組漏感的通用性工作經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是：加長(zhǎng)繞組的長(zhǎng)度、離磁心間距更近、繞組之間的緊耦合技術(shù)，及其相仿的匝比(如貼近1:1)。對(duì)一般用以DC-DC 變換器的E-E型磁心，預(yù)估的漏感值是繞組電感的3%～5%。在離線式變換器中，一次繞組的漏感將會(huì)達(dá)到繞組電感的12 %，假如變壓器要考慮嚴(yán)苛的安全規(guī)范的話 。用于絕緣繞組的膠布會(huì)使繞組更短，并使繞組遠(yuǎn)離磁心和別的繞組。

后邊能夠看見(jiàn)，漏感造成的額外損耗能夠被運(yùn)用。

在直流磁鐵的運(yùn)用場(chǎng)所，沿磁心的磁路一般必須有一個(gè)氣隙。在鐵氧體磁心里，氣隙是在磁心的中部，磁通量從磁心的一端流入另一端，雖然磁力線是從磁心的中心向外散開(kāi)了。氣隙的存有造成了一塊聚集的磁通量地區(qū)，這會(huì)造成鄰近電磁線圈或挨近氣隙的金屬材料構(gòu)件內(nèi)的渦流流動(dòng)。這一損耗一般并不是挺大，但很難明確 。

直流損耗根本原因是電流穿過(guò)變壓器繞組的實(shí)阻抗而造成的損耗，正比于電流量有效值大小的平方米。P=I²xR

而交流損耗則相對(duì)性繁雜，包括繞組趨膚效應(yīng)，鄰近效應(yīng)造成的損耗。

集膚效應(yīng)

集膚效應(yīng)又叫趨膚效應(yīng)，是指導(dǎo)體經(jīng)過(guò)交流電流時(shí)，在導(dǎo)體截面中，存有邊緣部分電流強(qiáng)度大，中心部分電流密小的狀況。電流穿過(guò)導(dǎo)體時(shí)，會(huì)造成電磁場(chǎng)。針對(duì)交替變化的電流，則會(huì)造成交替變化的電磁場(chǎng) 。依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)，電導(dǎo)體自身會(huì)造成渦流，造成損耗。

鄰近效應(yīng)

當(dāng)兩個(gè)鄰近電導(dǎo)體穿過(guò)方位相反的電流量時(shí)，彼此之間會(huì)造成磁動(dòng)勢(shì)，則磁動(dòng)勢(shì)在另一方電導(dǎo)體時(shí)會(huì)造成渦旋，造成損耗。