【龙腾原创】集肤深度之大功率应用简要-DIY电源设计DEMO分享-世纪电源网社区

linchongjie

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2014-3-10 09:10:22

集肤深度
定义：电流密度下降为导体表面电流密度的1/e（即37%）处，与导体表面的距离。
原理：高频电磁场很强，期间的电子强烈地相互排斥，使得电流都聚集在导体表面，此种聚集程度随着系数sqrtf的增大而加深。虽然我们用厚导线或是铜排来减小铜耗时，但是导线截面积很大部分就有可能没有电流通过。因为电流流动引起的电阻与电流通过或是能通过的面积成反比，所以这种电流聚集就会使得有效铜阻（相对其DC值）增大
公式：§=66.1*[1+0.0042(T-20)]/ sqrtf mm
其中f的单位HZ, T单位℃，假设取最大温度值T=80℃(即最高环境温度为40℃时可有40℃温升)，f=10KHZ，则有§=0.82mm
应用范围：高频DC-DC设计或是较大r值时
一般应用：使用导线和铜皮时，其直径和厚度选择集肤深度两倍，则表示内部到表面无大于集肤深度的空间，导线或铜皮截面积可充分利用。此时不需要考虑高频效果了正激变换器（DCM模式）电流密度典型值为328A每平方厘米，典型r=0.4,CCM模式可做到500A每平方厘米
应用举例：单铜排宜取薄不取厚。假设截面积为20mm2的单排两种，A排4*5与B排2*10.工作在10KHZDCM模式下,则高频电流可通过的横截面积为周长L*§，A排周长为18mm，B排周长为24mm所以B排温升更低。
其他应用： 将多张薄的铜皮并联绕制，彼此之间绝缘，绝缘可用聚酯薄膜带（0.05mm）覆盖，或是保持物理绝缘距离.之前风冷变压器采用了多层铜皮并绕但是没做绝缘。另外如果电流过大，可采用水冷铜排降低温度，但是损耗增加。
采用铜编织带，降低集肤效应

收藏2

		2 admin admin 离线 LV9 管理员积分：32509 \| 主题：2330 \| 帖子：8891 访问空间发消息积分:32509 管理员 2014-3-10 11:09:05 倒数7
		工作经验总结的嘛回复 \| 举报 \|

			3 linchongjie linchongjie 离线 LV6 高级工程师积分：1205 \| 主题：191 \| 帖子：436 访问空间发消息积分:1205 LV6 高级工程师 2014-3-10 12:35:06 倒数6
			是的。做大功率方面的回复 \| 举报 \|

				8 q71948 q71948 离线 LV4 初级工程师积分：393 \| 主题：15 \| 帖子：94 访问空间发消息积分:393 LV4 初级工程师最新回复 2014-4-3 11:09:03 倒数1
				请教楼主：自然冷却情况下，输入三相AC 输出55.36/100A输出时，刚开机变压器内部温度20度，运行25分钟内部温度103.4度，37分钟118度，45分钟123度，1小时达到了130度，此时磁芯上表面50度，侧面73度，磁芯与绕组的接触面85度，还未稳定。风扇单独给变压器强制散热时，同已测量点温度在88度稳定变压器参数：磁芯2付EE80并联，初级15匝 10mm0.5mm铜皮，次级带中心抽头各3匝0.3mm40mm铜皮，初级电感1.18mH 请问： 1、变压器温升是指哪个部位？ 2、此变压器即使通过风扇散热，88度内部温度是不是还太高？ 3、此变压器参数设计是否合理？如何优化？谢谢回复 \| 举报 \|

		4 ipod5566 ipod5566 离线 LV6 高级工程师积分：602 \| 主题：7 \| 帖子：190 访问空间发消息积分:602 LV6 高级工程师 2014-3-20 12:04:12 倒数5
		学习了，建议楼主分享下具体设计的案例。回复 \| 举报 \|

		5 maileyang maileyang 离线 LV7 版主积分：3155 \| 主题：23 \| 帖子：706 访问空间发消息积分:3155 版主 2014-3-20 18:35:44 倒数4
		楼主的经验非常独到。不知道楼主对变压器内部的临近效应还有漏磁场引起的绕组交流耗损有研究呢？回复 \| 举报 \|

		6 Coming.Lu Coming.Lu 离线 LV7 版主积分：50193 \| 主题：39 \| 帖子：15999 访问空间发消息积分:50193 版主 2014-3-20 19:01:06 倒数3
		趋肤效应的原理，并不是电子排斥吧。回复 \| 举报 \|

		7 huhushuai huhushuai 离线 LV6 高级工程师积分：1902 \| 主题：31 \| 帖子：535 访问空间发消息积分:1902 LV6 高级工程师 2014-3-26 09:06:11 倒数2
		没有具体的实用说明吗，这些东西都是很理论的东西嘛。回复 \| 举报 \|

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