作為磁性元件之一，電感器是開(kāi)關(guān)電源的重要組成部分，其在變換器中主要承擔(dān)儲(chǔ)能和濾波的作用。隨著頻率的提升，傳統(tǒng)繞線式電感器由于體積大、損耗多的缺點(diǎn)不能滿足電源高效化、高功率密度的發(fā)展趨勢(shì)，因此具有體積小、損耗低、散熱好等諸多優(yōu)勢(shì)的平面型電感器有著良好的應(yīng)用前景[1]。
如何提高電源效率一直是工程師以及學(xué)者研究的主要問(wèn)題。作為其中的磁性元件，損耗是平面型電感器的非常重要的技術(shù)指標(biāo)，如何獲取平面型電感器損耗對(duì)于工程中磁性元件的設(shè)計(jì)有著重要的參考意義。
根據(jù)損耗形成機(jī)理，電感器損耗可以參考電氣元件(設(shè)備)損耗的獲取思路。在求解電氣元件導(dǎo)體高頻損耗時(shí)，一般采用解析法、半解析法、數(shù)值計(jì)算法以及測(cè)量法。解析法中，Dowell模型[2]和Ferreira模型[3]等一維解析法是應(yīng)用最為廣泛的方法，但是它們?cè)谝痪S假設(shè)的條件下忽略了導(dǎo)體的邊緣效應(yīng)，計(jì)算的電感器損耗誤差較大[4];也有一些學(xué)者提出了二維解析法減少邊緣效應(yīng)引起的誤差[5,6]，其精度在一定的假設(shè)條件下有所提高，因?yàn)楸磉_(dá)式中的一些系數(shù)是借助數(shù)值計(jì)算法獲得，也稱為半解析法。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷的提升，數(shù)值計(jì)算成為研究電氣元件電磁特性重要的方法[7,8]，有限元法由于其獨(dú)特的原理在各種CAE軟件中逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。
因此，本文采用有限元方法，根據(jù)電感器高頻損耗產(chǎn)生機(jī)理，采用將渦流損耗“分解”的獨(dú)有方式展開(kāi)研究，降低電感器損耗求解問(wèn)題的復(fù)雜性，保證了電感器損耗的計(jì)算精度。
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