基于平均功率差值法的磁损测量平台
2023-03-03 09:47:17
来源：电子变压器与电感网
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磁性元件是开关变换器中的核心器 件，起到储能、放能，电气隔离等重要作用。磁性元件温升过高将显著影响电气设备的性能与可靠性。磁芯生产厂家在数据手册中仅仅提供磁芯在正弦激励下的损耗数据，而开关变换器中的磁芯往往工作在非正弦波激励下。因此对磁性材料非正弦激励损耗进行测试，并获得相关的损耗数据非常重要。磁芯损耗对于温度变化十分敏感，因此需要设计高精度磁芯损耗数据测量系统快速完成测量。
磁芯损耗测量的方法较多，但可主要分为直接测量法和间接测量法。间接测量法是指利用磁性元件的热效应、磁效应和等效电阻等间接反映磁芯损耗的大小。包括热量等效法，B-H 分析仪、阻抗分析仪、电桥法等方法。如热量等效法通过把所测磁芯线圈放入一个隔热密闭容器中， 加入绝缘液体没过磁芯线圈并在其两端添加激励源，待磁芯线圈正常工作后用温度计测量液体温升，经过后续计算间接得出磁芯损耗值。
直接测量法通常通过数字示波器、阻抗分析仪、网络分析仪等测试仪器直接测量被测磁芯电感两端的电流电压参数，再对测量所得数据进行计算处理后得出所需要的磁芯损耗[1]。如本文讨论的平均功率差值法就是一种基于功率分析仪的直接测量法。测试平台主要包括功率分析仪、数字示波器、待测功率变换器等[2]，如图 1 所示。功率分析仪分别读取在矩形波激励条件下磁芯电感和空心电感的功率信息， 再经数据处理后二者的差值即为磁芯损耗[3]。
功率变换器上电瞬间会产生一个启动功率脉冲，直接基于功率分析仪测量会产生较长的暂态过程，很难在较短的时间内准确读取功率磁损数据。因此本文设计了电路采集了输入电压和输入电流，以实现在较短的时间内获得稳态功率数值。
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