高频电源变压器磁芯损耗铁损的影响因素

提高高频电源变压器效率，既节约电力又环保。提高效率是高频电源变压器一个主要的设计要求，一般效率要提高到95%以上，损耗要减少到5%以下。高频电源变压器损耗包括磁芯损耗(铁损)和绕组损耗(铜损)。这个比例是随变压器的工作频率发生变化的。

有可能铜损和铁损在某一段工作频率是相等的，超过这一段工作频率，铁损就大于铜损。正因为铁损是高频电源变压器损耗的主要部分，因此根据铁损选择磁芯材料是高频电源变压器设计的一个主要内容。铁损也成为评价软磁芯材料的一个主要参数。

铁损与磁芯的工作磁通密度工作频率有关，在介绍软磁磁芯材料铁损时，必须说明在什么工作磁通密度下和在什么工作频率下损耗。用符号表示时，也必须标明PB/f〔式中工作磁通密度B的单位是T(特斯拉)，工作频率f的单位是Hz(赫芝)〕。例如，表示工作磁通密度为，工作频率为400Hz时的损耗。

铁损还与工作温度有关，在介绍软磁磁芯材料铁损时，必须指明它的工作温度，特别是软磁铁氧体材料，对温度变化比较敏感，在产品说明书中都要列出25℃至100℃的铁损。软磁材料的饱和磁通密度并不完全代表使用的工作磁通密度的上限，常常是铁损限制了工作磁通密度的上限。所以，在新的电源变压器用软磁铁氧体材料分类标准中，把允许的工作磁通密度和工作频率乘积B×f，作为材料的性能因子，并说明在性能因子条件下允许的损耗值。

新的分类标准根据性能因子把软磁铁氧体材料分为PW1，PW2，PW3，PW4，PW5等5类，性能因子越高的，工作频率越高，极限频率也越高。例如，PW3类软磁铁氧体材料，工作频率为100kHz，极限频率为300kHz，性能因子B×f为10000mT×kHz，即在100mT()和100kHz下，100℃时损耗a级≤300kW/m(300mW/cm3)，b级≤150kW/m3(150mW/cm3)。

在某一段工作频率下，高频电源变压器的绕组损耗(铜损)与铁损相接近时，例如，铜损/铁损=100%～25%范围内，铜损也不能忽视，也应当考虑采取措施来减少铜损。由于原绕组和副绕组承担的功率相近，往往在设计中取原绕组的铜损等于副绕组的铜损，以便简化设计计算过程，不能只强调依温升来设计高频电源变压器，由于热阻不容易准确确定，设计计算相当麻烦。因此，为了简化计算，有时根据经验预先推荐一些原则和数据是必要的。同样，为了简化计算，对不同工作频率，不同功率的高频电源变压器推荐不同的绕组电流密度，也是必要的，但不限于某一个电流密度值，例如，2A/mm2～3A/mm2。应当看到：实现高频电源变压器设计要求的方法并不限于一种，应当进行多种多样的探索。