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本文围绕高频开关电源磁性元件损耗问题,系统分析了磁芯损耗与绕组铜损的形成机理,在此基础上建立Steinmetz经验模型、广义Steinmetz模型以及改进广义Steinmetz模型,并结合交流电阻修正思想构建磁性元件总损耗模型。
通过对磁性元件的损耗分析,构建了总损耗模型,该模型的磁芯损耗考虑了波形因素,铜损耗考虑了高频率对损耗的影响,用交流电阻损耗代替直流损耗,使得总损耗计算值更接近实际。对该模型求解极值,推导了最小损耗时的磁通密度与线圈匝数计算方法。通过对损耗、温升与绝缘关系的讨论,提出了提高磁芯元件功率密度设计方法。