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1、1载流导体 单圆导线直流磁场 导体内磁场导体外磁场两根导体外磁场IHx02气隙磁芯线圈磁场xH0llavlg因为忽略磁芯磁压降xa气隙磁场强度3高频电流流过单导线时集肤效应 高频电流流过导体，电流产生的 高频交变磁通在导体内产生高频 涡流，使得导体内从中心到外表 电流分布不均，表面电流密度大 ，中心电流密度小集肤效应。 集肤深度：J0.3681.000 20度和100度铜导线分别为4集肤效应的结果 减少了导体有效截面积，导线电阻增大，增 加了交流损耗。以圆导线为例，交流电阻增 加的倍数： 低频时，FR近似等于1,导线损耗为 I电流有效值；高频时导线损耗：Idc电流平均值，即直流分量；交流分量电
2、流有效值；Rac=RdcFR5变压器的漏感概念abclHxH1磁场存储能量磁场也可以表示为或x6减少漏感的措施 较少的匝数N，宽窗口l，较小窗口高度。 分段线圈，三明治安排。但有限制。(a) (b) (c) (d) 普通磁芯(e) (f) (g) 平面磁芯7相邻高频线圈中的涡流临近效应 相反方向电流 相同方向电流IAIA IBIBBABA电流趋向内表面电流趋向外表面8多层线圈的临近效应HxH1+ + + +电流趋向内表面第一层在内表面流 通，第二层导线中 间没有电流，也没 有磁场，因此在第 二层外表面必须与 第一层内表面相同 电流的涡流，因此 第二层内表面两倍 外表面电流。如果 有第三层，9根
3、据集肤深度第一层交流电阻为Rac1=FR1 Rdc 交流损耗第二层交流电阻：FR2=5第二层交流损耗多层中损耗与电流平方成正比，相当于电阻增加 。第n层为n层线圈总交流电阻增加的倍数10h=0.86d直径d的圆导线铜带带厚D层数pDowell曲线11减少交流电阻方法 减少层数：采用分段交错绕。与减少漏感是一 致的。 采用多股绞线利兹线。但是多股绞线的单股 直径仅小于2 是远远不够的。 当采用利兹线或铜带时，一般应当做到FR接近 1.6就可以了。Dowell曲线是正弦波电流结果，开关电源中非正 弦高频电流引起的损耗更大。工程上只是近似 计算，最终由温升决定。12线圈设计举例： 初级电流中值Ia2
4、0A，占空度为D0.5，工作频 率为90kHz，共10匝。磁芯窗口宽度l=24mm.选择 导线尺寸。 TonTIa直流分量 Idc=DIa=10A 总有效值 I 交流分量选择电流密度j=4A/mm2，需要的导线截面积 根据导线截面积，导线有多种选择：单股圆导线， 2多股线，利兹线和铜带，希望最小的铜损耗。13采用单股圆导线，裸线直径d=1.8mm,带漆直 径d=1.92mm,90kHz集肤深度0.254mm。 Q5.7、单层，由Dowell曲线查得FR5.7, 即交流电阻比直流电阻大5.7倍。前面计算 直流分量与交流分量相等，交流电阻比直 流大5.7倍，交流损耗太大，不能接受，试 试采用d180 温升： T=Tmax-Ta 温升测量：电阻法热电偶法热阻： Rth T/P 这里PPcPw或19C 绕法线圈电容Z 绕法分段绕法阶梯绕法
