La pérdida de núcleo aparece en la corriente de ondulación del convertidor Buck

La pérdida del núcleo es causada por la corriente inducida en el núcleo magnético, que es efectivamente un devanado secundario con una resistencia a través de él.

Dado que el voltaje que ingresa a este 'transformador' es una onda cuadrada, la corriente y el voltaje a través de la resistencia del núcleo también es una onda cuadrada. Si elimina la pendiente causada por la corriente que fluye hacia la carga del convertidor Buck, esta onda cuadrada de baja amplitud es lo que queda.

Aquí hay una simulación de LTspice que muestra el efecto. L2 y R2 representan el 'devanado secundario' del núcleo y su resistencia (se muestra como el transformador equivalente 1: 1; en realidad es un solo giro con una resistencia extremadamente baja): -

I(L1)estápasandoactualmenteporelinductor.V(n002)eselvoltajeenlaresistenciadelnúcleo.

Las pérdidas pueden deberse a corrientes de Foucault. Estos resultan del cambio en el campo magnético que induce flujos de corriente en partículas conductoras en el material del núcleo. Piense entonces como pequeños alerones secundarios en su inductor, con cargas resistivas. Cuando se aplica un voltaje a través del devanado del inductor, el flujo magnético aumenta e induce una fem en el devanado opuesto al voltaje aplicado. También se induce voltaje en los parciales conductores y fluye una corriente "secundaria". El flujo producido por el devanado es proporcional a la corriente que fluye en él. Estas corrientes secundarias producen su propio flujo, reduciendo el flujo total en el núcleo. Para mantener el mismo flujo de núcleo, se requiere una mayor corriente en el devanado para superar la contribución del flujo inducido por corrientes de Foucault. Esta es exactamente la situación que tendría si enrolla un secundario en el núcleo del inductor y lo carga con una resistencia. El voltaje en estos "secundarios" es proporcional al voltaje en el devanado del inductor real, por lo que agrega una corriente al "primario" proporcional al voltaje aplicado.

La pérdida de núcleo es un fenómeno de movimiento de dominio o alineación. En las frecuencias más bajas, la pérdida es causada por histéresis y proporcional al área del bucle BH. A medida que las frecuencias se vuelven más altas, las corrientes de Foucault se vuelven más importantes.

Tiene sentido intuitivo pensar que la pérdida del núcleo es paralela al inductor ya que el inductor está enrollado alrededor del núcleo. Es fácil ver que para una corriente del inductor de conducción de voltaje cuadrado, la corriente agregada como pérdida será una onda cuadrada (el escalón) además de la rampa ascendente de rampa ascendente del inductor ideal.

Una forma más física de pensar en ello es visualizar la ruta del bucle BH a medida que la corriente aumenta y disminuye. Para la mayor parte de la ruta, B cambia mucho mientras que H cambia poco, ya que la permeabilidad del núcleo es alta. Pero, cuando la corriente se da la vuelta (para comenzar la rampa hacia abajo), el camino no se invierte, sino que se ramifica debido a la histéresis. Cuando se ramifica, hay un período en el que H cambia mucho, tanto o más que B. En efecto, la permeabilidad del núcleo es baja para esta parte de la trayectoria, ya que H es proporcional a la corriente del devanado, ahí es donde se muestra el paso actual. Esto es mucho más pronunciado con materiales de bucle cuadrado muy altos que con ferritas.

Aquí hay algunas curvas BH de McLyman como ejemplo:

Puede ver por qué este paso actual de pérdida de núcleo es difícil de ver con los núcleos de ferrita en comparación con los materiales cuadrados de mayor perm. Es especialmente difícil de ver con los inductores, ya que generalmente son núcleos de baja permeabilidad (con espacios).