با تلفات جریان گردابی در سلف چه کنیم؟

سوال:
آیا این درست است که: امروزه الکترونیک قدرت از فرکانس سوئیچینگ بسیار بالایی استفاده می کند. قوانین ساده سرانگشتی مانند این که "زمانی که قطر سیم کمتر از عمق نفوذ باشد تلفات جریان مس گردابی همیشه ناچیز است" درست نیست. با این حال، واضح است که علت اصلی تلفات جریان گردابی ناشی از وجود اجزای میدان مغناطیسی عرضی فرکانس بالا است. اگر چنین است، با جریان گردابی در سلف چه کنیم؟
پاسخ:
Yes, it is true that power electronics often involve high switching frequencies, and in such cases, simple rules of thumb regarding eddy current losses may not hold. Eddy current losses in power electronics are typically associated with the presence of high-frequency transverse magnetic field components.
To address eddy current losses in an inductor, especially in the context of power electronics with high switching frequencies, you can consider the following strategies:

لمینیت یا طراحی هسته: هسته سلف می تواند از مواد چند لایه ساخته شود تا تلفات جریان گردابی را به حداقل برساند. لمینیت ها به شکستن مسیرهای پیوسته برای جریان های گردابی کمک می کنند و تاثیر آنها را کاهش می دهند. استفاده از مواد با نفوذپذیری مغناطیسی بالا نیز می تواند مفید باشد.
مواد با مقاومت بالاتر: انتخاب مواد با مقاومت بالاتر برای هسته و سیم پیچ می تواند به کاهش تلفات جریان گردابی کمک کند. مواد با مقاومت بالاتر گرمای بیشتری را دفع می کنند و اثرات جریان گردابی را به حداقل می رسانند.
سپرهای جریان گردابی: معرفی سپرهای ساخته شده از مواد با نفوذپذیری بالا را می توان به صورت استراتژیک برای تغییر جهت یا مهار جریان های گردابی قرار داد و از ایجاد تلفات بیش از حد آنها در مناطق بحرانی جلوگیری کرد.
پیکربندی سیم پیچ بهینه شده: پیکربندی سیم پیچ را می توان برای به حداقل رساندن ناحیه حلقه بهینه کرد، که عاملی است که بر بزرگی جریان های گردابی تأثیر می گذارد. طراحی صحیح و قرار دادن سیم پیچ ها می تواند به کاهش تلفات کمک کند.
مواد فریت: در برخی موارد، ممکن است از مواد فریت در ساخت سلف استفاده شود، زیرا مقاومت بالاتری دارند و می توانند به کاهش اثرات جریان های گردابی کمک کنند.
سیستم های خنک کننده: پیاده سازی سیستم های خنک کننده موثر می تواند به مدیریت گرمای تولید شده توسط تلفات جریان گردابی کمک کند. این امر به ویژه در کاربردهای با فرکانس بالا که اتلاف گرما به یک نگرانی قابل توجه تبدیل می شود، مهم است.

توجه به این نکته ضروری است که رویکرد خاص به کاربرد، فرکانس عملیات و محدودیت های طراحی بستگی دارد. مشاوره با متخصصان در زمینه الکترونیک قدرت و مغناطیسی می تواند به ایجاد راه حل برای نیازهای خاص سیستم شما کمک کند.