电源中的磁性元件—进阶_电源工程师技术培训网

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学习课程
授课教师
课后答题

陈为

福州大学电气工程与自动化学院教授，博士生导师

中国电源学会常务理事，磁技术专委会委员。主要研究方向为电力电子功率变换，功率电磁元件，电磁兼容分析与诊断，无线电能传输，电器、电磁和电气元件及系统仿真以及工程电磁场分析与应用等。

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本节课件

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课程介绍

电源中的磁性元件—进阶

总章节：11
课程时长：04:06:57

本中级课程是作为功率变换器电路和磁性元件工程师的主干课程，可以比较系统、完整和深入地了解磁性元件的重要概念和关键知识。磁性元件中关键的是磁芯和绕组，本课程对各种磁性材料特性和磁芯参数做了比较深入和面向实际的介绍，有助于工程师合理选择和设计磁性材料，同时对绕组、绕组结构及绕组的高频损耗机理以及线规选择做了介绍，并通过设计实例给予应用。最后详细少了变压器的基本设计方法和流程，以及有气隙电感器和磁粉芯无气隙电感器的基本设计过程。
本中级课程适合于电气和电子类专业毕业的工程师，以提高他们的磁性元件方面的基础知识、理论分析能力和实际设计能力，基本可以满足工程师对实际设计的需求。但进一步的磁性元件的进阶优化和高频下分布参数的考虑可以在高级课程中继续学习。

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陈为

福州大学电气工程与自动化学院教授，博士生导师

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00:00

磁性元件磁芯损耗的计算与特性

1. 磁通的变化与工作频率、交流磁力、工作温度和直流偏磁等因素有关。 2. 力磁波形可以是正弦波或方波，不同的控制方式会导致不同的磁通变化规律。 3. 磁通的变化与电压、频率和占空比等因素有关。 4. 磁通的损耗与频率、偏磁和工作温度有关。 5. 磁性损耗的计算可以采用斯坦麦茨方程。

06:08

磁性损耗与频率的关系

1. 温度对磁性损耗有影响，使用K、阿尔法和贝塔系数来表达。 2. 频率提高会降低磁性损耗，而频率降低会增加磁性损耗。 3. 可以通过取三个点来计算K、阿尔法和贝塔系数。 4. 磁性损耗的计算通常使用3M方程。 5. 在实际工况中，使用PWM方波来测量磁力损耗，需要进行修正。

09:54

如何计算磁芯损耗的参数

12:59

磁力损耗的修正方法

1. 给磁性损耗进行修正，认为它与磁力变化率相关，变化率越快，损耗越大。 2. 采用加权平均变化率来衡量磁性损耗，与DBDT的平方成正比，与占空比大小无关。 3. 对于正弦波和方波，通过计算其频率来得到相应的磁性损耗。 4. 占空比为0.5时，方波的损耗与正弦波相近，占空比为0.1时，方波的损耗比正弦波大约增加两倍。 5. 实际磁性损耗的计算常采用磁环的工艺，成本易控制，但实际磁芯形状各异。

18:42

PWM波下的磁性损耗修正

21:50

磁环和实际磁芯损耗的差距及原因分析

1. 实际磁芯的模压工艺导致磁粉分布不均匀，压出的成分比重不一样。 2. 时间超级少的工艺导致温度分布不均匀，温度高低不一致。 3. 实际磁芯的磁通分布不均匀，尤其对于有气息的词路或形状复杂的词性，尺度分布不均匀。 4. AELE的计算不合理，基于电感量的等效原则与损耗的等效原则不一样。 5. 高频下涡流效应导致雌蜂不均匀，磁畴尺寸效应在磁芯透露深度和形状不同时会产生不均匀损耗。