磁芯

高频磁芯热损耗测量

发布时间：

2023-07-21

高频磁芯损耗测量

在高频功率变换器设计时为了满足高效率和高功率密度的要求，需要分析和测量磁性元件的损耗特性。针对现有的量热法测量耗时、繁琐的问题采用PIC单片机设计了量热法自动测量装置。在此基础上，提出了分段定标的测试方法，该方法可以有效消除测量误差。目前高频磁芯生产厂家集中在广东，磁芯的价格也是因各个厂家的生产工艺不同，大致相同。

建立测量装置

量热法的测量装置原理如图1所示，用精度为0．1的高精度铂电阻温度传感器测温。激励源可以给被测磁件提供高频大信号的激励。磁力搅拌器用于使传热介质温度均匀，使之不产生热梯度。由于硅油具有不挥发、惰性、绝缘性和导热性好、比热容适当等优点，因而传热介质采用硅油。容器里的定标电阻是用来定标的，直流源用于给定标电阻供电。在理想状态下，被测磁性元件的损耗全部转化为热量，使隔热容器里的液体温度上升，测量温升并得到损耗。

分段定标

理想状态是指隔热容器完全隔热，容器里没有额外热源。然而由于隔热容器本身的散热和搅拌器搅拌过程中所带来的附加热量，在现实中无法实现完全理想状态；且比热容c的确定是难点，因为除硅油外，其它部件也吸收热量，若单纯采用硅油比热容将产生误差。因而采用定标来解决这些问题。

定标的具体做法是：在与被测件测量环境相同的情况下(相同的环境温度，等量的传热介质，相同的磁力搅拌器转速)，将温度系数小的电阻置于绝热容器中作为热源，给电阻通以直流电一段时间后断电，待温度稳定后读出温升。直流电压、电流和通电时间三者之积即为电阻所产生的热量。改变电压，重复实验，可得温升一热量曲线，用线性最小二乘法拟合热量和温升的函数关系，即可得到系数k，和k2，然后在相同条件下用磁性元件实验，在所需波形、频率、幅值等条件下测得温升，根据温度的变化值在定标曲线上找出对应的功率损耗值。