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现在能量转换都是在电磁之间进行,磁性材料的储能是与频率和体积直接相关的:E=0.5VB2f/u,频率越高、磁性材料的体积越大、磁摆幅越大、磁导率越小都可以提高输出功率。所以要提高功率密度,就要想办法减小体积,提高频率,增大磁摆幅。
从公式上看,降低磁导率也可以提高输出功率,但这样做的话,在相同磁摆幅条件下,磁场强度H将会增大,即NI增大,这样可能会带来更大的损耗,所以通常不会采用这种方法。 频率的提升会带来各种损耗增大,铁损随频率提高而增大,集肤效应和邻近效应使得铜损也会随频率提高而所有增大,MOS管的输入输出结电容损耗、漏感损耗都会随频率的提高而增大,不过这些问题可以通过软开关等技术解决一部分。 频率升高还会带来其他问题,比如EMI、环路响应,不过提高频率是提高功率密度的必然选择。 |
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频率高,则隔离变压器可以做得更小,但问题也自然来了,开关管的开关损耗可能加大了,EMC/EMI问题也更难处理了。
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