Cosa dovremmo fare con le perdite per correnti parassite in un induttore?

Domanda:
È vero che oggi l'elettronica di potenza utilizza una frequenza di commutazione piuttosto elevata. Semplici regole empiriche come quella che "le perdite di corrente parassita nel rame sono sempre trascurabili quando il diametro del filo è inferiore alla profondità di penetrazione" non sono vere. Tuttavia, è chiaro che la causa principale delle perdite per correnti parassite è causata dalla presenza di componenti del campo magnetico trasversale ad alta frequenza. Se sì, cosa dovremmo fare con la corrente parassita in un induttore?
Risposta:
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:

1. Laminazione o progettazione del nucleo: Il nucleo dell'induttore può essere costituito da materiali laminati per ridurre al minimo le perdite per correnti parassite. Le laminazioni aiutano a interrompere i percorsi continui delle correnti parassite, riducendone l'impatto. Anche l’uso di materiali con elevata permeabilità magnetica può essere vantaggioso.
2. Materiali a resistività più elevata: La scelta di materiali con resistività più elevata per il nucleo e l'avvolgimento può aiutare a ridurre le perdite per correnti parassite. I materiali con una resistività più elevata dissiperanno più calore e minimizzeranno gli effetti delle correnti parassite.
3. Scudi per correnti parassite: L'introduzione di scudi realizzati con materiali ad alta permeabilità può essere posizionata strategicamente per reindirizzare o contenere le correnti parassite, impedendo che causino perdite eccessive nelle aree critiche.
4. Configurazione di avvolgimento ottimizzata: La configurazione dell'avvolgimento può essere ottimizzata per ridurre al minimo l'area del circuito, che è un fattore che influenza l'entità delle correnti parassite. Una corretta progettazione e posizionamento degli avvolgimenti possono aiutare a ridurre le perdite.
5. Materiali in ferrite: In alcuni casi, nella costruzione dell'induttore possono essere utilizzati materiali in ferrite, poiché hanno una resistività più elevata e possono aiutare a mitigare gli effetti delle correnti parassite.
6. Sistemi di raffreddamento: L’implementazione di sistemi di raffreddamento efficaci può aiutare a gestire il calore generato dalle perdite di correnti parassite. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni ad alta frequenza in cui la dissipazione del calore diventa una preoccupazione significativa.

È fondamentale notare che l'approccio specifico dipenderà dall'applicazione, dalla frequenza di funzionamento e dai vincoli di progettazione. La consulenza di esperti in elettronica di potenza e magnetica può aiutare ad adattare la soluzione ai requisiti specifici del vostro sistema.