渦流效應(yīng)與渦流損耗的基本知識(shí)

渦流效應(yīng)

在一根導(dǎo)體外面繞上線圈，并讓線圈通入交變電流，那么線圈就產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。

由于線圈中間的導(dǎo)體在圓周方向是可以等效成一圈圈的閉合電路，閉合電路中的磁通量在不斷發(fā)生改變。

因此，在導(dǎo)體的圓周方向會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，電流的方向沿導(dǎo)體的圓周方向轉(zhuǎn)圈，就像一圈圈的漩渦，所以這種在整塊導(dǎo)體內(nèi)部發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象稱為渦流現(xiàn)象。

導(dǎo)體的外周長(zhǎng)越長(zhǎng)，交變磁場(chǎng)的頻率越高，渦流就越大。

渦流效應(yīng)導(dǎo)體內(nèi)部的渦流也會(huì)產(chǎn)生熱量，如果導(dǎo)體的電阻率小，則產(chǎn)生的渦流很強(qiáng)，產(chǎn)生的熱量就很大。

渦流損耗

開關(guān)電源變壓器的渦流損耗在開關(guān)電源的總損耗中所占的比例很大，如何降低開關(guān)電源變壓器的渦流損耗，是開關(guān)電源變壓器或開關(guān)電源設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。

變壓器產(chǎn)生渦流損耗的原理是比較簡(jiǎn)單的，由于變壓器鐵芯除了是一種很好的導(dǎo)磁材料以外，同時(shí)它也屬于一種導(dǎo)電體；當(dāng)交變磁力線從導(dǎo)電體中穿過時(shí)，導(dǎo)電體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，在導(dǎo)電體中就會(huì)產(chǎn)生回路電流使導(dǎo)體發(fā)熱。

這種由于交變磁力線穿過導(dǎo)體，并在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和回路電流的現(xiàn)象，人們把它稱為渦流，因?yàn)樗a(chǎn)生的回路電流沒有作為能量向外輸出，而是損耗在自身的導(dǎo)體之中。

單激式開關(guān)電源變壓器的渦流損耗計(jì)算與雙激式開關(guān)電源變壓器的渦流損耗計(jì)算，在方法上是有區(qū)別的。不過，用于計(jì)算單激式開關(guān)電源變壓器渦流損耗的方法，只需稍微變換，就可以用于對(duì)雙激式開關(guān)變壓器的渦流損耗進(jìn)行計(jì)算。

例如，把雙激式開關(guān)電源變壓器的雙極性輸入電壓，分別看成是兩次極性不同的單極性輸入電壓，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于雙激式開關(guān)電源變壓器渦流損耗的計(jì)算。因此，下面僅對(duì)單激式開關(guān)變壓器的渦流損耗計(jì)算進(jìn)行詳細(xì)分析。

當(dāng)有一個(gè)直流脈沖電壓加到變壓器初級(jí)線圈的兩端時(shí)，在變壓器初級(jí)線圈中就就有勵(lì)磁電流通過，并在變壓器鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度H和磁通密度B，兩者由下式?jīng)Q定：

傳統(tǒng)的變壓器鐵芯為了降低渦流損耗，一般都把變壓器鐵芯設(shè)計(jì)成由許多薄鐵片，簡(jiǎn)稱為鐵芯片，互相重疊在一起組成，并且鐵芯片之間互相絕緣。