Supongamos que tienes un inductor en un convertidor boost. El núcleo se calienta. ¿Por qué? ¿Cuáles son los mecanismos físicos que causan la pérdida del núcleo? Corrientes de Foucault? Dominios magnéticos flipping? ¿Acoplamiento a materiales fuera del núcleo? ¿Otros? ¿Cómo pueden minimizarse estas pérdidas?
¿Cuáles son los mecanismos físicos de la pérdida de núcleo y cómo pueden minimizarse?
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pregunta Stephen Collings
2 respuestas
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La mayoría de las pérdidas en un inductor de refuerzo bien diseñado serán:
- Pérdidas resistivas en los devanados
- Pérdidas histeréticas en el núcleo
No intentaré superar Explicación de Wikipedia sobre las pérdidas por histéresis :
Cuando el campo magnético a través del núcleo cambia, la magnetización de los cambios materiales del núcleo por expansión y contracción de la pequeña Dominios magnéticos de los que está compuesto, debido al movimiento del dominio. las paredes Este proceso causa pérdidas, porque las paredes de dominio se ponen "enganchado" en los defectos en la estructura de cristal y luego "snap" pasado Ellos, disipando la energía en forma de calor. Esto se llama pérdida por histéresis. Eso se puede ver en la gráfica del campo B versus el campo H para el Material, que tiene la forma de un bucle cerrado. La cantidad de energia La pérdida en el material en un ciclo del campo aplicado es proporcional. al área dentro del bucle de histéresis. Dado que la energía perdida en cada El ciclo es constante, las pérdidas de potencia por histéresis aumentan proporcionalmente. con frecuencia.
Esencialmente, cuanto más se mueva en el bucle B-H, más calor se genera porque el chapoteo en el bucle B-H genera calor. Mayor frecuencia = más saltos por unidad de tiempo = más pérdida de potencia. Además, dado que tanto la corriente de magnetización como la corriente de carga contribuyen a la eliminación de B-H, mayor potencia = más desviación por unidad de tiempo = más pérdida de núcleo.
Dije "bien diseñado" por una razón. En mi opinión, un inductor de refuerzo bien diseñado va a utilizar ferrita , que es esencialmente no - conductivo y, por lo tanto, prácticamente inmune a las pérdidas por corrientes de Foucault (es decir, puede haber algunas, pero son insignificantes en comparación con la pérdida histerética).
respondido por el Adam Lawrence
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Aquí hay un gráfico que ilustra cómo se comportan las pérdidas del núcleo. La tabla proviene de una nota de aplicación de Micrometals (un fabricante de materiales con núcleo de hierro en polvo, que se utiliza en inductores).
Observe que las pérdidas de núcleo aumentan cuando:
- aumenta la frecuencia de conmutación
- aumenta la densidad de flujo magnético pico
respondido por el
Nick Alexeev