绕组的高频特性及其对损耗的影响(精)

绕组高频效应及其对损耗的影响

1.集肤效应

1.1集肤效应的原理

图1.1表示了集肤效应的产生过程。图中给出的是载流导体纵向的剖面图，当导体流过电流（如图中箭头方向）时，由右手螺旋法则可知，产生的感应磁动势为逆时针方向，产生进入和离开剖面的磁力线。如果导体中的电流增加，则由于电磁感应效应，导体中产生如图所示方向的涡流。由图可知：涡流的方向加大了导体表面的电流，抵消了中心线电流，这样作用的结果是电流向导体表面聚集，故称为集肤效应。在此引进一个集肤深度〈skin depth〉的概念，此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍：

一般用集肤深度Δ来表示集肤效应，其表达式为：

(1.1)

其中：γ为导体的电导率，μ为导体的磁导率，f为工作频率。

图1.1.集肤效应产生过程示意图

图1.2.高频导体电路密度分布图

高频时的导体电流密度分布情形，大致如图1.2所示，由表面向中心处的电流密度逐渐减小。

由上图及式1.1可知，当频率愈高时，临界深度将会愈小，结果造成等效阻值上升。因此在高频时，电阻大小随着频率而变的情形，就必须加以考虑进去。

1.2影响及应用

在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。

考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。

集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。

2邻近效应

图2.1表示了邻近效应的产生过程。A、B两导体流过相同方向的电流IA和IB，当电流按图中箭头方向突增时，导体A产生的突变磁通ΦA-B在导体B中产生涡流，使其下表面的电流增大，上表面的电流减少。同样导体B产生的突变磁通ΦB-A在导体A中产生涡流，使其上表面的电流增大，下表面的电流减少。这个现象就是导体之间的邻近效应。

当流过导体的电流相同，导体之间的距离一定时，如果导体之间的相对面积不同，邻近效应使得导体有效截面面积不同。研究表明:导体的相对面积越大则导体有效截面越大，损耗相对较小。

图2.1.临近效应产生过程示意图

图2.2.临近效应示意图

图2.3. 一轴对称模型在频率为20KHz时电流密度的分布图

临近效应与集肤效应是共存的。集肤效应是电流主要集中在导体表面附近，但是沿着导体圆周的电流分布还是均匀的。如果另一根载有反向交流电流的圆柱导体与其相邻，其结果使电流不再对称地分布在导体中，而是比较集中在两导体相对的内侧，形成这种分布的原因可以从电磁场的观点来理解。电源能量主要通过两线之间的空间以电磁波的形式传送给负载，导线内部的电流密度分布与空间的电磁波分布密切相关，两线相对内侧处电磁波能量密度大，传入导线的功率大，故电流密度也较大。如果两导线载有相同方向的交变电流，则情况相反，在两线相对外侧处的电流密度大。

3.导体的边缘效应

Dowall提出了计算两绕组变压器绕组交流电阻的方法，此方法先将圆导体转化为方形，并作如下假设:

①磁场被假定为一维变量，垂直于导体的分量被忽略，并且总磁场强度在每个导体层中为常量;

②绕组被假定为无限长片状导体的一部分，电流密度沿每层导体截面是常数，导体边缘效应被忽略;

③假定磁芯不存在，线圈在整个磁芯宽度方向上均匀分布;

④流过绕组的电压和电流均为正弦波，且线圈无开路。

后来的研究者们对此方法提出了一些修正。事实上，导体的边缘效应对磁性元件的损耗和漏感等有较大的影响。绕组的边缘效应会造成由上述假定所限定的一维绕组损耗计算方法所不能计算的额外损耗。在不同的工作频率下，绕组之间距离不同，造成的交流电阻和漏感不同，对于一个指定的频率，存在一个最佳的距离使得绕组交流电阻最小;绕组在磁芯窗口中的位置对绕组参数也有一定的影响;对于高频变压器，原副边绕组的宽度与绕组损耗和能量的存储也有很大关系:原副边绕组宽度相同时高频变压器可以获得最小的交流电阻和漏感。有关学者对这种边缘效应进行了详细的研究，使用二维有限元仿真软件，通过对磁场分布和电流分布进行分析证明了绕组边缘效应对绕组损耗和漏感的影响。

因为有限元分析方法对每个设计方案都要单独求解，因此不能提供一般的结论，Soft Switching Technologies Corporation的Nasser H.Kutkut对传统的一维绕组损耗计算方法进行了改进，通过在Dowell方法分析结果上添加一些修正因数，则可以将二维的边缘效应考虑

进去。使用二维有限元的方法分析绕组的边缘效应损耗，通过研究几何因素如绕组间距、位置等对磁场分布和电流分布的影响，进而得出几何因素对绕组损耗的影响，得出了一系列的绕组优化原则。

在大电流时，铜带的使用是比较常见的，但是铜带使用时会出现较明显的绕组边缘效应，电流变成了不均匀分布的形式，可以想象二维场效应是比较严重的。

在分析铜带绕组的二维边缘效应之前，先做一定的假设:

①假定电流集中在一个趋肤深度内。当铜带导体的厚度是当前工作频率对应的趋肤深度的若干倍时，这一点是成立的。

②假定电流密度沿着铜带导体表面是Js，则铜带厚度方向上电流密度的分布满足式(3.1):

（3.1）

n表示铜带从表面深入到内部的深度，k为结构系数。

在高频的情况下，趋肤深度非常小，导体表面的磁场接近线性磁场，这种情况下，导体表面的电流分布类似于在标量电势作用下的导体表面的静电荷分布，方形铜带问题的分析就可以简化为与之等截面积的椭圆状铜带导体的分析，方形铜带导体和椭圆形铜带导体的截面关系如图3.1所示。

图3.1.铜带的椭圆近似模型分析

使用这种假设条件，则可以得到沿着铜带的电流密度分布为式(3.2)所示：

（3.2）

由式(3.2)可以看出，当x=b或者x＝-b时电流密度Js最大。

即铜带在导体的边缘处达到最大值，从磁场分布的角度来看，在铜带导体的边缘处由于边缘效应，磁场垂直于导体的分量会很大，这样就导致了这个磁场分量对铜带导体的切割，铜带绕组的涡流损耗会增大，同时导体边缘处的强磁场会导致电流密度的显著增大。电流分布是在边缘处很强，中间较为平均，由于边缘处受强磁场的吸引，显示高的电流密度，这种电流密度在端部的重新分布增加了导体的交流电阻，其结果比一维分析的要大很多。通过优化铜带边缘的场分布，可以减小边缘处的磁场垂直分量，这样可以改善铜带导体电流密度的分布，减小绕组高频损耗。具体方法是在铜带边缘处使用高磁导率磁芯，减小磁路磁阻，这样就会降低了铜带端部的磁场，减小了端部的电流分布，绕组损耗将会降低，但是需要特殊的磁芯工艺。

4.绕组涡流损耗

对于高频变压器，因为存在原边和副边绕组，所以可以通过绕组交错布置的方式小绕组的漏感和涡流损耗。在绕组交错布置时，因为原、副边绕组的磁势是相反的，此会存在一个去磁效应，磁芯窗口中的磁势会有一定的减小，漏磁场和高频时漏磁场成的导体涡流损耗也会比较小。

对于高频电感而言，它只有一个绕组，磁路中的气隙磁势和绕组的磁势平衡，在窗口中没有其它绕组的磁势可以和电感绕组的磁势相平衡产生去磁效应，因此电感磁芯窗口中的磁势较大，磁场较强。

通过分析可以发现，电感中的磁通主要分为以下几个部分:

①主磁路磁通。这部分磁通是流通在电感磁芯中的磁通，它不会在磁芯窗口中出现，因此它不会切割导体，也不会产生导体损耗。

②气隙边缘磁通，即扩散磁通。这部分磁通是由于气隙磁势而产生，它在磁芯窗口中出现，在高频时会切割窗口中的导体造成涡流损耗。

③旁路磁通。这部分磁通不是由于气隙磁势而产生，而是由于相邻磁芯柱之间的磁势差而产生，当气隙较小时，旁路磁通在窗口磁通中占较大比例。

图4.1. 磁通分布图

4.1旁路磁通损耗

旁路磁通通过磁芯窗口跨过相邻的磁芯柱，在绕组上产生大量的涡流和损耗，气隙的边缘磁通是由于跨过气隙的磁势造成的，而旁路磁通是由于相邻磁芯柱间的磁势差异造成，沿着磁芯柱窗口的磁势分布取决于载流绕组和气隙的位置。沿着磁芯柱磁势随着载流绕组安匝增大而增加，随着跨过气隙而降低。通过做出如下一维假设，可以对旁路磁通作一定的分析。

1.假定磁芯磁导率是无穷的，磁场进入磁芯窗口是垂直于磁芯表面的。

2.绕组添满整个磁芯窗口宽度，绕组边缘效应很小，可忽略。

3.对圆导体进行一维等效，变成一片方导体，使用等效厚度和等效电导率，磁场在磁芯窗口中平行于导体表面，属一维分布。

4.气隙可认为很小，边缘磁通很小，对旁路磁通影响很小，然而无论气隙多么小，边缘磁通都存在，因为气隙磁势是存在的。

图4.1.1 Dowell绕组损耗分析模型

如图4.1.1所示为磁芯窗口中的第m层铜带绕组，其上、下表面的磁场强度分别Hm1和Hm2，则这层铜带绕组的电流分布和绕组损耗可以通过Dowell方程得出，如式（4.1.1）所示:

（4.1.1）

（4.1.2）

式中k= ，f是工作频率，σeq是铜带的等效电导率，μ是绕组的磁导率，Aeq和W是等效铜带的厚度和宽度。总的旁路磁通绕组损耗可以通过求和得出，如式（2.1.3）所示:

（4.1.3）

通过用一维的方式分析旁路磁通可知:绕组的电流密度与沿导体的磁场强度密切相关，不同的气隙位置导致不同的窗口磁势，因此沿导体的磁场强度会有较大的不同，沿导体的电流密度分布也会有较大的不同。

旁路磁通的大小是与磁芯高度方向上的平均磁压降密切相关的。当气隙处于中间与两端时，磁压分布如下图所示：

图4.1.2 EI型（a）和EE（b）型磁芯电感窗口磁势分布

图a中的平均磁压降为IN/2，b为IN/4。

假定旁路磁通与底边平行，又由于B=dU*u0/w，可知，a中的磁密必定大于b中的磁密，磁场方向与线圈垂直。

下面是损耗与平均磁压降的关系：

图4.1.3 损耗随平均磁压降变化图

由图可看出磁压降越低，损耗越低。

由此，如果我们可以将磁压降降得更低，就可得到损耗更低的电感！

图4.1.4 磁压降与气隙位置的关系

由于它将气隙交错布置，使磁压降在高度方向上出现二次转折，仅为IN/8。它的损耗比起气隙居中者可再下降约50%。

因此我们可以知道在电感磁势一定的情况下，EE磁芯窗口中的最大磁势是EI磁芯的一半。磁芯窗口中的最大磁势的减小，有助于减小旁路磁通，进而旁路磁通造成的导体涡流损耗也会减小，所以在选择磁芯时应该引起注意，利用交错气隙可以减少磁芯窗口内的旁路磁通。

4.2扩散磁通损耗

滤波电感工作时输入的电流波形是一个直流分量叠加一个开关频率的纹波，因此在设计

电感时为了在磁芯中瞬间存储能量，磁路中需要有一个较大的磁势，因此一般都需要添加气隙。在磁路设计时，因为磁芯(比如铁氧体)和磁绝缘物质(比如空气)之间的磁导率比例系数大约为10^3，因此磁通在磁路中并非完全限制在磁芯中，气隙的存在会使这部分散落在空气中的磁通增加。

在含有气隙的电感中，绕组的磁势和气隙的磁势是平衡的，因为绕组的磁势较大，所以气隙的磁势也较大，而且由于气隙和磁芯的磁导率的差异相对较大，磁势主要降落在气隙上面。绕组磁势和气隙磁势的相对位置的不同会导致不同的气隙边缘磁场分布。

高频电感中气隙的添加方式主要有以下几种:

①采用只在中心柱中添加单气隙的方式。这种方法在磁芯窗口中产生的边缘磁通较大，高频时边缘磁通切割绕组导体，在导体上会产生很大的边缘磁通损耗。由于气隙磁势和整个线圈的安匝数相同，因此单气隙周围的磁场会很强，磁芯窗口中的磁场的二维效应特别严重，尤其是气隙附近。

②采用在三个磁芯柱上都添加气隙的方式。在磁路气隙长度一定的情况下，这种方法由于减小了气隙的尺寸，即每个磁芯柱上气隙长度是中柱单气隙的一半，因此每个气隙的磁势是整个线圈安匝数的一半，气隙磁势的降低大大减小了气隙的边缘磁通，因此边缘磁通在导体上造成的损耗会有较大减小，但是这种方式会造成较大的外部散漏磁场，这部分磁场虽然不会造成电感的额外涡流损耗，但是会对周围器件产生一定的电磁干扰。

③采用分布式气隙的方式，即将中柱的大气隙分割成若干个小气隙，而气隙总长度不变的方式。这种方式会减小气隙边缘磁通，从而对减小电感的涡流损耗有益，但此种磁芯需要特殊加工。

④采用均匀分布式气隙。即磁芯中柱使用低磁导率材料，相当于气隙均匀分布在磁芯中，减小了气隙边缘磁通，但是这种方式磁芯需要特殊加工，低磁导率材料在高频时磁芯损耗会比较大，但是这种方式可减小导体的涡流损耗。

图4.2.1所示为三种不同的电感气隙布置方式对边缘磁通分布的影响。气隙放置在中柱上时的磁通分布如图4.2.1 (a)所示，等效气隙放置在中柱和外侧柱时的磁通分布如图4.2.1 (b)所示，磁芯中柱用均匀分布气隙磁芯代替时的磁通分布如图4.2.1 (c)所示，由图可知，4.2.1 (a)中边缘磁场范围较大，4.2.1 (b)中气隙尺寸减小后，边缘磁场范围减小了一些，4.2.1 (c)中的边缘磁场最小。在4.2.1 (c)中由于气隙和绕组的长度基本相同，因此二者磁势的空间分布的不平衡因素最小，使得这种情况下的气隙边缘磁场最弱，窗口磁场的分量基本上是平行于导体的一维分布，类似于变压器中的漏磁场。

在导体中流过高频电流时，气隙边缘磁场也是高频交变的，因此它会在导体中产生很大的涡流损耗，用有限元方法对此分析非常方便。当采用4.2.1(a)中的气隙分布时漏在空气中的磁场较小;而4.2.1 (b)中的散落在空气中的外部磁场较大，对外界电磁污染较大; 4.2.1 (c)中气隙边缘磁场和外部磁场都比较小，使用时应该根据实际要求折衷考虑。

图4.2.1 气隙处于的三种不同位置的电感

我们以气隙至磁芯顶部的距离与磁芯中柱高度之比（hg/h)为变量，可得出气隙在不同位置时电感器损耗变化图如下：

图4.2.1 损耗随气隙位置变化图

由此图可知，气隙在中间时损耗最小，在两端时损耗最大，差别可达100%。这也就是我们通常EE Core用得比EI Core多的一个原因。

扩散磁通与气隙形状有关，与位置关系不大，当然当它在两端时由于磁路长度发生一定变化，

还是有所变化的。

减小气隙边缘磁通的方法主要有以下几种:

①通过使导体远离气隙，保持导体和气隙之间有一定的距离来减小气隙边缘磁通的影响，但是磁芯窗口宽度是很有限的，这样做会减小磁芯窗口的利用率。

②将绕组导体放置在磁芯窗口中一个固定的区域中，而这个区域边缘磁通很小，这种方式同样可以减小气隙边缘磁通造成的导体涡流损耗，但是这种方式增加了绕线的复杂性。

③采用分布式气隙或均匀分布气隙。因为在气隙总长度不变的情况下，每个气隙的尺寸得以减小，这种方式可以在很大程度上减小气隙边缘磁通，它附近导体的涡流损耗会有较大的改善，但是这种方式的磁芯需要特殊的加工，比较复杂。同时增加太多的小气隙，对减少绕组的损耗不一定明显。

磁芯和绕组参数同图4.2.2(a)和表1中的三种方案。气隙布置在3个磁芯柱上，每个磁芯柱上的气隙总长为0.6mm，拆分成的小气隙在磁柱上均匀分布，图4.2.5为每个磁柱上6个分布小气隙的示意图。当电感绕组中通过幅值为1A，频率为300kHz的正弦电流时，用Ansoft Maxwell 2D 电磁场有限元软件得到单位长度的绕组损耗随小气隙个数的变化趋势如图4.2.6所示。

图4.2.2 （a）铜箔绕组结构图（b）漆包线绕组结构图

图4.2.3 漆包线绕组和铜箔绕组的磁通分布图

图4.2.4 绕组损耗随气隙间磁柱长度变化的关系图

图4.2.5 多气隙结构图

图4.2.6 绕组损耗与分布气隙个数的关系图

对图4.2.6所示的结果进行分析，刚开始增加气隙的个数，能大大减少绕组的损耗。但气隙的个数增加到6到7个气隙以后，再增加气隙的个数对绕组损耗影响不大。

在方案1中当磁柱上为一个集中气隙时，气隙长度为0.6mm，绕组距磁芯边柱的距离为0.45mm，即绕组距边柱为0.75个气隙长度。当磁柱上为两个小气隙时，气隙长度为0.3mm，绕组距边柱为2个小气隙的距离，从图4.2.6可见此时增加气隙能大大减少绕组的损耗。当磁柱上为4个气隙时，小气隙长度为0.15mm，绕组距边柱为3个小气隙长度，以后再增加气隙的个数，绕组损耗的减少就不多了，当气隙增加到6个时，小气隙长度为0.1mm，绕组距边柱为4.5个小气隙长度，以后再增加气隙的个数，绕组损耗的减少就不明显了。这和绕组应避开气隙3个气隙长度的距离是一致的。因为再增加绕组避开气隙的距离，气隙附近的扩散磁通对绕组的损耗影响就较小了。根据上面的分析，当绕组距气隙的距离增大时，所需的小气隙个数应该减少。在方案2中绕组距气隙的距离为0.65mm，用Ansoft Maxwell 2D 电磁场有限元软件得到单位长度的绕组损耗如图4.2.6所示。可见比方案1可用较少的气隙

个数。在方案3中绕组距气隙的距离为0.85mm，用Ansoft Maxwell 2D 电磁场有限元软件得到单位长度的绕组损耗如图4.2.6所示，可见比方案2可用较少的气隙个数。

根据前面的分析，为了减少绕组损耗，小气隙的个数应增加到使绕组距气隙的距离大于3个小气隙。但没有必要增加气隙的个数使绕组距气隙的距离大于5个小气隙的距离，因为此时再增加气隙个数对绕组损耗影响很小。

由以上分析可以得到以下结论：

1)高频磁件绕组的交叉换位技术能够有效降低绕组的交流电阻和漏感;

2)绕组层间距对交流电阻的影响与磁件的结构有关;

3)采用分布气隙可以有效降低气隙扩散磁通的影响, 另外变换气隙的位置及绕组相

对气隙的形状, 也可以减小绕组的交流电阻。

4)气隙设在磁芯窗口的拐角处或其附近，使扩散磁通更容易深入到磁芯窗口内，易导

致绕组损耗增加。分别由漆包线和铜箔构成的绕组，电感气隙位置对磁芯窗口内旁

路磁通的影响是不同的，最终导致对电感绕组损耗影响的不同。

5)采用分布小气隙代替集中的大气隙时，当气隙间的磁柱长度约为5个气隙长度左右

时，气隙之间的影响较小。

6)采用较多的分布小气隙代替集中气隙时，小气隙的个数应增加到使绕组距气隙的距

离大于3个小气隙。但没有必要增加气隙的个数使绕组距气隙的距离大于5个小气

隙，因为此时再增加气隙个数对绕组损耗影响很小。

对磁性元件的绕组进行合理设计, 能够有效地提高磁性元件性能，但是磁性元件的设计是一个复杂的综合过程, 包含非常多的内容, 需要整体、系统地考虑各种因素。

高频电子线路重点知识总结

1、什么是非线性电子线路。 利用电子器件的非线性来完成振荡，频率变换等功能。完成这些功能的电路统称为非线性电子线路。 2、简述非线性器件的基本特点。 非线性器件有多种含义不同的参数，而且这些参数都是随激励量的大小而变化的，以非线性电阻器件为例，常用的有直流电导、交流电导、平均电导三种参数。 分析非线性器件的响应特性时，必须注明它的控制变量，控制变量不同，描写非线性器件特性的函数也不同。例如，晶体二极管，当控制变量为电压时，流过晶体二极管的电流对电压的关系是指数律的；而当控制变量为电流时，在晶体二极管两端产生的电压对电流的关系则是对数律的。 分析非线性器件对输入信号的响应时，不能采用线性器件中行之有效的叠加原理。 3、简述功率放大器的性能要求。 功率放大器的性能要求是安全、高效率和不失真（确切地说，失真在允许范围内）地输出所需信号功率（小到零点几瓦，大到几十千瓦）。 4、简述乙类推挽电路中的交叉失真现象以及如何防止交叉失真。 在乙类推挽电路中，考虑到晶体管发射结导通电压的影响，在零偏置的情况下，输出合成电压波型将在衔接处出现严重失真，这种失真叫交叉失真。为了克服这种失真，必须在输入端为两管加合适的正偏电压，使它们工作在甲乙类状态。常见的偏置电路有二极管偏置、倍增偏置。 5、简述谐振功率放大器的准静态分析法。 准静态分析法的二个假设： 假设一：谐振回路具有理想的滤波特性，其上只能产生基波电压（在倍频器中，只能产生特 定次数的谐波电压），而其它分量的电压均可忽略。v BE =V BB + V bm cosωt v CE =V CC - V cm cosωt 假设二：功率管的特性用输入和输出静态特性曲线表示，其高频效应可忽略。谐振功率放大器的动态线 在上述两个假设下，分析谐振功率放大器性能时，可先设定V BB 、V bm 、V CC 、V cm 四个电量的数 值，并将ωt按等间隔给定不同的数值，则v BE 和v CE 便是确定的数值，而后，根据不同间 隔上的v BE 和v CE 值在以v BE 为参变量的输出特性曲线上找到对应的动态点和由此确定的i C 值。 其中动态点的连线称为谐振功率放大器的动态线，由此画出的i C 波形便是需要求得的集电 极电流脉冲波形及其数值。` 6、简述谐振功率放大器的三种工作状态。 若将ωt=0动态点称为A ，通常将动态点A处于放大区的称为欠压状态，处于饱和区的称为 过压状态，处于放大区和饱和区之间的临界点称为临界状态。在欠压状态下，i C 为接近余弦 变化的脉冲波，脉冲高度随V cm 增大而略有减小。在过压状态下，i C 为中间凹陷的脉冲波， 随着V cm 增大，脉冲波的凹陷加深，高度减小。 7、简述谐振功率放大器中的滤波匹配网络的主要要求。 将外接负载变换为放大管所要求的负载。以保证放大器高效率地输出所需功率。 充分滤除不需要的高次谐波分量，以保证外接负载上输出所需基波功率（在倍频器中为所需 的倍频功率）。工程上，用谐波抑制度来表示这种滤波性能的好坏。若设I L1m 和I Lnm 分别为通过 外接负载电流中基波和n次谐分量的振幅，相应的基波和n次谐波功率分别为P L 和P Ln ，则对n 次谐波的抑制制度定义为H n =10lg(P Ln /P L )=20lg(I Lnm /I L1m )。显然，H n 越小，滤波匹配网络对n 次谐波的抑制能力就越强。通常都采用对二次的谐波抑制制度H 2 表示网络的滤波能力。 将功率管给出的信号功率P o 高效率地传送到外接负载上，即要求网络的传输效率η K =P L /P O 尽可 能接近1。

开关电源高频变压器AP法计算方法

AP表示磁心有效截面积与窗口面积的乘积。 计算公式为 AP=AwAe 式中，AP的单位是cm4；Aw为磁心可绕导线的窗口面积(cm2) Ae为磁心有效截面积(cm2)，Ae≈Sj=CD，Sj为磁心几何尺寸的截面积，C 为舌宽，D为磁心厚度。根据计算出的AP值，即可查表找出所需磁心型号。下面介绍将AP法用于开关电源高频变压器设计时的公式推导及验证方法。 1 高频变压器电路的波形参数分析 开关电源的电压及电流波形比较复杂，既有输入正弦波、半波或全波整流波，又有矩形波(PWM波形)、锯齿波(不连续电流模式的一次侧电流波形)、梯形波(连续电流模式的一次侧电流波形)等。高频变压器电路中有3个波形参数：波形系数(Kf)，波形因数(kf)，波峰因数(kP)。 1)波形系数Kf 为便于分析，在不考虑铜损的情况下给高频变压器的输入端施加交变的正弦电流，在一次、二次绕组中就会产生感应电动势e。根据法拉第电磁感应定律，e=dΦ／dt=d( NABsinωt)／dt=NABoωcosωt其中N为绕组匝数，A为变压器磁心的截面积，B为交变电流产生的磁感应强度，角频率ω=2Πf。正弦波的电压有效值为

在开关电源中定义正弦波的波形系数Kf=√2*Π=4.44利用傅里叶级数不难求出方波的波形系数。 2)波形因数kf 为便于对方波、矩形波、三角波、锯齿波、梯形波等周期性非正弦波形进行分析，需要引入波形因数的概念。在电子测量领域定义的波形因数与开关电源波形系数的定义有所不同，它表示有效值电压 压(URMS)与平均值电压之比，为便于和Kf区分，这里用小写的kf表示，有公式 以正弦波为例， 这表明，Kf=4kf，二者相差4倍。 开关电源6种常见波形的参数见表1。因方波和梯形波的平均值为零，故改用电压均绝值来代替。对于矩形波，表示脉冲宽度，丁表示周期，占空比D=t／T。

变压器损耗

变压器的损耗分为铁损与铜损 1、铁损（即磁芯损耗）包括三个方面： （1）磁材料在外磁场的作用下，材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了‘弹性’转动，这就是说当外磁场去掉时，磁畴仍能恢复原来的方向；而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动，即当外磁场去除时，磁畴仍保持磁化方向。因此磁化时，送到磁场的能量包含两部分：前者转为势能，即去掉外磁化电流时，磁场能量可以返回电路；而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉，这就是磁滞损耗，是不可恢复能量。每磁化一个周期，就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量。频率越高，损耗功率越大；磁感应摆幅越大，包围面积越大，损耗也越大。 （2）涡流损耗，当变压器工作时。磁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使磁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。 （3）剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因。 从铁损包含的三个方面的定义上看，只要控制磁力线的大小便可降低磁滞损耗，减少磁芯与磁力线垂直的面积可以减少涡流损耗。《开关电源中磁性元器件》一书中指出： 由上面的话可以看出，在磁芯材质与形状，体积等都确定的情况下，变压器的铁损与变压器的工作频率以及磁感应强度摆幅deltB成正比。 磁滞在低场下可以不予考虑，涡流在低频下也可忽略，剩下的就是剩余损耗。在磁感应强度较高或工作频率较高时，各种损耗互相影响难于分开。故在涉及磁损耗大小时，应注明工作频率f以及对应的Bm 值。但在低频弱场下，可用三者的代数和表示：tanδm= tanδh+tanδf+tanδr。式中tanδh tanδf tanδr 分别为：磁滞损耗角正切，涡流损耗角正切，剩余损耗角正切。各种损耗随频率的变化关系如下图 由图可见，剩余损耗和B的大小无关，但随频率增大而增大。而磁滞损耗随B的增加增大，涡流损耗则和频率成线性变化。了解了这些就可知：在正激和桥式电源中，磁芯损耗着重考虑涡流损耗。在反激变压器和储能电感中，既要考虑涡流损耗又要考虑磁滞损耗，尤其是DCM方式工作的电源，磁滞损耗是第一位的。所以可以确定，做电源时第一点就是根据电源的工作频率选取相应的磁芯材料。

影响品质五大因素.

现场管理五要素即（影响品质五大因素） 现场管理中，有五个方面是需要现场的班组长注意的，也是工业制造企业管理中所讲的五要素：人、机、料、法、环。 所谓人：就是指在现场的所有人员，包括主管、司机、生产员工、搬运工等一切存在的人。现场中的人，班组长应当注意什么呢？首先应当了解自己的下属员工。人，是生产（质量）管理中最大的难点，也是目前所有管理理论中讨论的重点，围绕这“人”的因素，各种不同的企业有不同的管理方法。人的性格特点不一样，那么生产的进度，对待工作的态度，对产品质量的理解就不一样。有的人温和、做事慢、仔细、对待事情认真；有的人性格急躁，做事只讲效率，缺乏质量，但工作效率高；有的人内向，有了困难不讲给组长听，对新知识，新事物不易接受；有的人性格外向，做事积极主动，但是好动，喜欢在工作场所讲闲话。那么，作为他们的领导者，你就不能用同样的态度或方法去领导所有人。应当区别对待（公平的前提下），对不同性格的人用不同的方法，使他们能“人尽其才”。发掘性格特点的优势，削弱性格特点的劣势，就是要你能善于用人。如何提高（品质）及生产效率，就首先从现有的人员中去发掘，尽可能的发挥他们的特点，激发员工的工作热情，提高工作的积极性。人力资源课程就是专门研究如何提高员工在单位时间内工效，如何激发员工的热情的一门科学。简单地说，人员管理就是生产（质量）管理中最为复杂，最难理解和运用地一种形式。机：就是指生产中所使用地设备、工具等辅助生产用具。生产中，设备的是否正常运作，工具的好坏都是影响（品质）及生产进度，产品质量的又一要素。一个企业在发展，除了人的素质有所提高，企业外部形象在提升；公司内部的设备也在更新。为什么呢？好的设备能提高生产效率，提高产品质量。如：企料，改变过去的手锯为现在的机器锯，效率提升了几十倍。原来速度慢、人体力还接受好大考验；现在，人也轻松，效率也提高了。所以说，工业化生产，设备是提 升（质量）生产效率的另一有力途径。

影响吸声材料吸声性能的因素

影响吸声材料吸声性能的因素 天津柱杞隔音，吸音材料的性能分析和影响因素！ 影响吸声材料吸声性能的几个因素 多孔吸声材料对高频声吸声效果好，而对低频声效果较 差，这是因为多孔材料的孔隙尺寸与高频声波的波长相近所 致。要想展宽多孔吸声材料的吸声带宽，提高材料的吸声效 果，要从材料的内在因素和使用中的安装与构造两方面去考 虑.多孔材料的吸声性能，主要受材料的流阻、孔隙率、结构 因子、厚度、堆密度、材料背后的空气层、材料表面的装饰处理以及使用的外部条件等的影响，在使用中要注意扬长避短。 1.材料的流阻 它是多孔吸声材料本身透气性的物理参数当声波引起空气振动时，有微量空气在多孔材料的孔隙中通过，这时材料两面的静压差与气流线速度之比，即为材料的流阻，单位是kg/(m3·s)。流阻的大小，一般与材料内部微孔多少、大小、互相连通的程度等因素有关，它对材料吸声性能的影响有着重要作用。 对于一定厚的多孔材料有一个相应合理的流阻值，过低或过高的流阻值吸声系数都不是最佳。因此通过控制材料的流阻可以调整材料的吸声性能。一般薄而稀疏的材料流阻很低;吸声就差，而闭孔的轻质的多孔材料流阻很高，吸声作用很小，甚至没有。 2.孔除率 孔隙率是指多孔材料的空气体积与材料总体积之比，常用百分数表示。一般多孔吸声材料的孔隙率高达70，有些甚至达90%左右。同时要求这些孔隙尽可能细小而且均匀分布，这样材料内的筋络比表面积会大，有利于声能的吸收。 3.结构因子 结构因子是多孔材料吸声理论中为修正毛细管理论而导入的系数。它表示多孔材料中孔的形状及其方向性分布的不规则情况，在多孔材料吸声作用的理论研究中，将材料间晾作为毛细管沿厚度方向纵向排列的模型，但实际上多孔材料的间隙形状和排列是很复杂的，为了使理论和实际相符合，考虑一项修正系数，这就是结构因子二通常其数值一般在2-10范围内;偶尔也会达到25.玻璃棉为2-4木丝板为3-6，柱杞聚酯吸音棉为5-10,聚氨醋泡沫为2-8,微孔吸声砖6-20. 4、材料厚度的影响 同一种材料厚度一定，在低频范围吸声系数相对较低，随频率的增加而迅速提高，到高频范围起伏不明显，但随材再厚度加大，高频吸收增加不明显，只是低频吸声系数加大多孔材料吸声特性随厚度变化。 实验表明，同一种多孔材料，当堆密度一定时，厚度和频率的乘积决定吸声系数。当材料厚度增加一倍，频谱曲线向低频方向移动一个倍频带。在实际应用中多孔材料的厚度一般取30~50mm就够了，如需提高低频的吸声效果，厚度可取50~100mm，必要时也可大于100mm，在大就不太经济了，而且继续增加材料的厚度，吸声系数增加值逐渐减少，特别是当材料厚度相当大时，此时由于厚度引起的吸声变化就不明显了。在吸声及消声设计中，常常要根据对低频的吸声要求来选定材料的厚度。比如柱杞隔音的聚酯纤维吸音棉，它的孔隙率和特制的2.5~5cm的厚度，足可以满足正常的吸音系数和声学需求。 5、材料堆密的影响 堆密度是指吸声材料的单位体积质量，单位为kg/㎡。多孔材料堆密度增加时，材料内部的孔隙率会相应降低，吸声频谱曲线向低频方向移动，但高频吸声效果却可能降低。当堆密度过大时，吸声效果又会明显降低。

(整理)电感、变压器的高频特性与损耗、

绕组高频效应及其对损耗的影响 1.集肤效应 1.1集肤效应的原理 图1.1表示了集肤效应的产生过程。图中给出的是载流导体纵向的剖面图，当导体流过电流（如图中箭头方向）时，由右手螺旋法则可知，产生的感应磁动势为逆时针方向，产生进入和离开剖面的磁力线。如果导体中的电流增加，则由于电磁感应效应，导体中产生如图所示方向的涡流。由图可知：涡流的方向加大了导体表面的电流，抵消了中心线电流，这样作用的结果是电流向导体表面聚集，故称为集肤效应。在此引进一个集肤深度〈skin depth〉的概念，此深度的电流密度大小恰好为表面电流密度大小的1/e倍： 一般用集肤深度Δ来表示集肤效应，其表达式为： (1.1) 其中：γ为导体的电导率，μ为导体的磁导率，f为工作频率。 图1.1.集肤效应产生过程示意图 图1.2.高频导体电路密度分布图

高频时的导体电流密度分布情形，大致如图1.2所示，由表面向中心处的电流密度逐渐减小。 由上图及式1.1可知，当频率愈高时，临界深度将会愈小，结果造成等效阻值上升。因此在高频时，电阻大小随着频率而变的情形，就必须加以考虑进去。 1.2影响及应用 在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此外，为了削弱趋肤效应，在高频电路中也往往使用多股相互绝缘细导线编织成束来代替同样截面积的粗导线，这种多股线束称为辫线。在工业应用方面，利用趋肤效应可以对金属进行表面淬火。 考虑到交流电的集肤效应，为了有效地利用导体材料和便于散热，发电厂的大电流母线常做成槽形或菱形母线；另外，在高压输配电线路中，利用钢芯铝绞线代替铝绞线，这样既节省了铝导线，又增加了导线的机械强度，这些都是利用了集肤效应这个原理。 集肤效应是在讯号线里最基本的失真作用过程之一，也有可能是最容意被忽略误解的。与一般讯号线的夸大宣传所言,集肤效应并不会改变所有的高频讯号,并且不会造成任何相关动能的损失。正好相反，集肤效应会因传导体的不同成分，在传递高频讯号时有不连贯的现象。同样地，在陈旧的线束传导体上，集肤效应助长讯号电流在多条线束上的交互跳动，对于声音造成刺耳的记号。 2邻近效应 图2.1表示了邻近效应的产生过程。A、B两导体流过相同方向的电流IA和IB，当电流按图中箭头方向突增时，导体A产生的突变磁通ΦA-B在导体B中产生涡流，使其下表面的电流增大，上表面的电流减少。同样导体B产生的突变磁通ΦB-A在导体A中产生涡流，使其上表面的电流增大，下表面的电流减少。这个现象就是导体之间的邻近效应。 当流过导体的电流相同，导体之间的距离一定时，如果导体之间的相对面积不同，邻近效应使得导体有效截面面积不同。研究表明:导体的相对面积越大则导体有效截面越大，损耗相对较小。

影响质量控制的五大因素

影响建筑五大主要因素 一、人的因素 人的因素主要指领导者的素质，操作人员的理论、技术水平，生理缺陷，粗心大意，违纪违章等。施工时首先要考虑到对人的因素的控制，因为人是施工过程的主体，工程质量的形成受到所有参加工程项目施工的工程技术干部、操作人员、服务人员共同作用，他们是形成工程质量的主要因素。首先，应提高他们的质量意识。施工人员应当树中五大观念即质量第一的观念、预控为主的观念、为用户服务的观念、用数据说话的观念以及社会效益、企业效益（质量、成本、工期相结合）综合效益观念。其次，是人的素质。领导层、技术人员素质高。决策能力就强，就有较强的质量规划、目标管理、施工组织和技术指导、质量检查的能力；管理制度完善，技术措施得力，工程质量就高。操作人员应有精湛的技术技能、一丝不苟的工作作风，严格执行质量标准和操作规程的法制观念；服务人员应做好技术和生活服务，以出色的工作质量，间接地保证工程质量。提高人的素质，可以依靠质量教育、精神和物质激励的有机结合，也可以靠培训和优选，进行岗位技术练兵。 二、材料因素 材料（包括原材料、成品、半成品、构配件）是工程施工的物质条件，材料质量是工程质量的基础，材料质量不符合要求，工程质量也就不可能符合标准。所以加强材料的质量控制，是提高工程质量的重要保证。影响材料质量的因素主要是材料的成份、物理性能、化学性能等、材料控制的要点有： 1）优选采购人员，提高他们的政治素质和质量鉴定水平、挑选那些有一定专业知识。忠于事业的人担任该项工作。 2）掌握材料信息，优选供货厂家。 3）合理组织材料供应，确保正常施工。 4）加强材料的检查验收，严把质量关。 5）抓好材料的现场管理，并做好合理使用。 6）搞好材料的试验、检验工作。 三、方法因素 施工过程中的方法包含整个建设周期内所采取的技术方案、工艺流程、组织措施、检测手段、施工组织设计等。施工方案正确与否，直接影响工程质量控制能引顺利实现。往往由于施工方案考虑不周而拖延进度，影响质量，增加投资。为此，制定和审核施工方案时，必须结合工程实际，从技术、管理、工艺、组织、操作、经济等方面进行全面分析、综合考虑，力求方案技术可行、经济合理、工艺先进、措施得力、操作方便，有利于提高质量、加快进度、降低成本。 四、机械设备 施工阶段必须综合考虑施工现场条件、建筑结构形式、施工工艺和方法、建筑技术经济等合理选择机械的类型和件能参数，合理使用机械设备，正确地操作。操作人员必须认真执行各项规章制度，严格遵守操作规程，并加强对施工机械的维修、保养、管理。 五、环境因素 影响工程质量的环境因素较多，有工程地质、水文、气象、噪音、通风、振动、照明、污染等。环境因素对工程质量的影响具有复杂而多变的特点，如气象条件就变化万千，温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响工程质量，往往前一工序就是后一工序的环境，前一分项、分部工程也就是后一分项、分部工程的环境。因此，根据工程特点和具体条件，应对影响质量的环境因素，采取有效的措施严加控制。 此外，冬雨期、炎热季节、风季施工时，还应针对工程的特点，尤其是混凝土工程、土方工程、水下工程及高空作业等，拟定季节性保证施工质量的有效措施，以免工程质量受到冻害、

频率特性分析

实验三 频率特性分析 一·实验目的 1.掌握频率特性的基本概念，尤其是频率特性的几种表示方法。 2.能熟练绘制极坐标频率特性曲线（奈奎斯特曲线）和对数频率特性曲线，尤其要注意的是在非最小相位系统时曲线的绘制。 3.正确应用频率稳定判别方法，包括奈奎斯特稳定判据和对数稳定判据。 4.熟练正确计算相位裕量和幅值裕量。 5.掌握闭环频率特性的基本知识以及有关指标的近似估算方法。 二·实验内容 1增加开环传递函数零极点个数对奈奎斯特图的影响 1）改变有限极点个数n ，使n=0,1,2,3 Nyquist Diagram Real Axis I m a g i n a r y A x i s -2 -101234 -3.5-3-2.5-2-1.5-1-0.50 0.511.52n=0 n=1 n=2 n=3 2）改变原点处极点个数v ，当v=1,2,3,4, Nyquist Diagram Real Axis I m a g i n a r y A x i s -2 -1.5 -1 -0.5 00.5 1 1.5 2 -2-1.5 -1 -0.5 00.5 1 1.5 2 System: sys P hase Margin (deg): -32.9Delay Margin (sec): 4.41At frequency (rad/sec): 1.3 Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): -121Delay Margin (sec): 3.49At frequency (rad/sec): 1.2 Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): 150Delay Margin (sec): 2.28At frequency (rad/sec): 1.15Closed Loop Stable? No System: sys P hase Margin (deg): 51.8Delay Margin (sec): 0.575 At frequency (rad/sec): 1.57 Closed Loop Stable? Yes v=1 v=2 v=3 v=4

教你抑制高频变压器的温升

教你抑制高频变压器的温升 如何抑制高频变压器的温升？这个问题基本上是每个使用高频变压器的人都会感到烦躁，也让人很担心，高频变压器的温度太高会不会出什么状况，那么我们应该怎样来抑制高频变压器的温升？接下来金籁科技小编就为大家解答下这个问题： EI50高频变压器立式 （1）抑制磁芯损耗 磁芯损耗往往通过查表得出。注意，损耗随着磁通密度增加而迅速上升。虽然理论上可以通过降低磁通密度的方法来降低损耗，但这是与使变压器保持高效率相矛盾的。在磁通给定的条件下，降低损耗的唯一方法只能是增大磁芯有效截面积，但这将增大磁芯的体积。由于体积增大，磁芯的厚度也相应增加，磁芯的热阻将增大，最终会造成磁芯温度的上升。 金籁科技高频变压器 与低频变压器一样，高频变压器中饱和磁通密度也是影响磁芯体积的决定性因素。变压器的最优设计应当具有最大的工作磁通密度、最小的磁芯体积和最大的磁芯有效截面积，并且工作效率最高，漏感最小、损耗和温升最低。 （2）抑制绕组损耗 在高频变压器中必须要考虑交流阻抗的影响，与直流或低频情况下不同，在高频条件下，绕组中将存在趋肤效应和临近效应，因此线径越粗，其交流阻抗也越大。这时最好采用扁平绕组，但是绕组必须要与磁通方向平行，而且层数也不能太多，否则将引起涡流损耗。注意，扁平绕组一定要远离气隙，否则将受到边缘磁通的影响。临近效应对多层扁平绕组的影响非常显著，造成的损耗将是正常水平下损耗的近百倍。在这种情况下，采用Litz 线的作用也不大。因为Litz线绕制起来比较困难，而且绕组因数很低。如果使用不当，将会导致损耗的显著上升。 变压器外部的绕组不但会增加寄生阻抗和损耗，而且还产生EMI。因此尽量将绕组安排在磁芯内部。

影响服务质量的五大因素.

影响服务质量的五大因素 服务的提供过程可以是高度机械化的或者是高度人工化的。前者如自动售货、自动摄影、自动取款等;后者如法律咨询、医疗、保健等。值得注意的是:不论是高度机械化的或是高度人工化的服务提供都需要对其过程作出具体的规定,按照详细的程序来进行。那么对过程的控制如何将直接影响服务的质量。我们把影响服务过程质量的原因归结为五大因素: 1.人 对控制服务过程起着直接的、决定性作用的是服务者,是他们的素质,其中包括职业道德、个人品质、服务技巧和服务态度。所以说与工业相比,服务业中人的因素显得更加的突出。 2.设施 无论是哪一种类型的服务,都离不开各种设施。服务特性的达到和服务过程的完成于设施的优劣及其保养维护密切相关。 3.材料 对于服务,我们所说的材料指两个方面:其一是销售的商品、食品和饮料及服务中用到的其他消耗品等有形的物质;其二是信息,包括市场信息、商品信息、技术信息、服务信息、金融信息等无形的物质。材料对服务特性以及服务过程的质量的影响是很大的。 4.方法 服务的方法一般来讲是有一定的规律性的,它反映在各种规范中,但它又是灵活的,这又取决于服务者的素质。服务方法包括服务

的技能、方式、程序、服务的艺术,以及管理用到的各种统计和非统计方法。显然,服务方法的优劣对服务特性的达到和服务过程的完成有着重要的影响,是一个重要因素。 5.环境 顾客要求在舒适的环境中购物、旅行、住宿和餐饮,在有秩序的环境中进行金融、医疗、咨询、维修等活动。环境的安全、优美、方便、舒适和有序是达到服务特性要求的必要条件,是服务过程中应不断加以关注的重要因素。 通过控制人、设施、材料、方法、环境五大因素,来控制过程,以达到实现每一服务特性项目及其指标,这是质量管理的重要思路和原则。

高频变压器磁芯如何选型

高频变压器磁芯如何选型 电子变压器在电源技术中的作用,电源技术对电子变压器的要求,电子变压器采用新软磁材料和新磁芯结构对电源技术发展的影响. 电子变压器的使用条件,包括两方面内容:可靠性和电磁兼容性.以前只注意可靠性,现在由于环境保护意识增强,必须注意电磁兼容性. 可靠性是指在具体的使用条件下,电子变压器能正常工作到使用寿命为止.一般使用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度.决定电子变压器受温度影响强度的参数是软磁材料的居里点.软磁材料居里点高,受温度影响小;软磁材料居里点低,对温度变化比较敏感,受温度影响大.例如锰锌铁氧体的居里点只有215℃,比较低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发生变化,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据.因此,锰锌铁氧体磁芯的工作温度一般限制在100℃以下,也就是环境温度为40℃时,温升必须低于60℃.钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,使用温度也限制在100℃以下.铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~ 180℃以下使用.高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用.微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下使用. 电磁兼容性是指电子变压器既不产生对外界的电磁干扰,又能承受外界的电磁干扰.电磁干扰包括可听见的音频噪声和听不见的高频噪声.电子变压器产生电磁干扰的主要原因是磁芯的磁致伸缩.磁致伸缩系数大的软磁材料,产生的电磁干扰大.铁基非晶合金的磁致伸缩系数通常为最大(27~30)×10-6,必须采取减少噪声抑制干扰的措施.高磁导Ni50坡莫合金的磁致伸缩系数为25×10-6,锰锌铁氧体的磁致伸缩系数为21×10-6.以上这3种软磁材料属于容易产生电磁干扰的材料,在应用中要注意.3%取向硅钢的磁致伸缩系数为(1~3)×10-6,微晶纳米晶合金的磁致伸缩系数为(0.5~2)×10-6.这2种软磁材料属于比较容易产生电磁干扰的材料.6.5%硅钢的磁致伸缩系数为0.1×10-6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致伸缩系数为(0.1~0.5)×10-6,钴基非晶合金的磁致伸缩系数为0.1×10-6以下.这3种软磁材料属于不太容易产生电磁干扰的材料.由磁致伸缩产生的电磁干扰的频率一般与电子变压器的工作频率相同.如果有低于或高于工作频率的电磁干扰,那是由其他原因产生的. 完成功能 电子变压器从功能上区分主要有变压器和电感器2种.特殊元件完成的功能另外讨论.变压器完成的功能有3个:功率传送、电压变换和绝缘隔离.电感器完成功能有2个:功率传送和纹波抑制 功率传送有2种方式.第一种是变压器传送方式,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中产生磁通变化,使副绕组感应电压,加在负载上,从而使电功率从原边传送到副边.传送功率的大小决定于感应电压,也就是决定于单位时间内的磁通密度变量ΔB.ΔB与磁导率无

研究控制品质的几项影响因素

现代工程控制理论实验报告 学生姓名：任课老师： 学号：班级：

实验七：研究控制品质的几项影响因素 一、研究代数环对仿真系统的影响及消除方法 1、实验原理及目的 （1）代数环的定义 如图所示，当输入与输出之间为直通环节（不存在积分、微分，只存在比例关系，）且输出直接作用于输入时，称这样的系统为代数环。 （2）代数环的形成原因 在工程当中不会存在纯比例的系统，因此实际的代数环系统不会存在。但在科学运算或计算机进行仿真时，由于这样或那样的原因，总会出现代数环这样的系统。现举例如下： 某系统如下图所示，取k=2，T=0.01。

利用局部离散法仿真得到的输出曲线如下： 可见系统最后的输出发散。 分析原因，正是由于T较小导致计算机仿真时将该系统视作了代数环（如下）。 其中A近似取2，B取1。之所以说A近似取2，是因为T虽小但其对系统仍是有一定影响的。

对A=2,B=1的代数环进行仿真，输出曲线如下 （3）实验目的 本次实验借助matlab仿真，研究代数环对系统仿真的影响，以及寻找消除代数环的方法。 2、研究代数环对系统仿真的影响 对于如图所示的系统，在输入阶跃信号的条件下，利用matlab进行仿真，输出曲线如下：

（1）取A=0.1，B=1，系统的仿真输出曲线如下： 可以看到三条曲线最终都能稳定下来，而且最终都稳定在0.090909这个值上。 其次分析每条曲线，可以发现仿真步长dt越大，输出曲线的稳定时间越长。这说明仿真步长的改变会影响系统的仿真输出。 而对于一个确定的系统，当输入确定时，系统的输出是不应该随仿真手段的不同而出现大的变化的。在不致于使系统发散的条件下，仿真步长的不同最多影响仿真精度，而不大幅影响输出曲线的形状。 对代数环进行仿真时，输出曲线形状与仿真步长有关，直接意味着仿真结果是不可信的。 （2）取A=1,B=1，系统的仿真输出曲线如下：

多孔材料影响吸声性能的因素

多孔材料影响吸声性能的因素 理论和试验两方面都表明，对多孔吸声材料采用不同的处理方法，例如，改变其密度、厚度等都可以影响材料的吸声特性。同样，不同的环境条件，例如，温度、湿度和变化也可能改变材料的吸声特性。其中主要的影响因素有材料厚度、密度、背后空气层、护面层、材料表面处理、温度和湿度等。 (1)材料厚度的影响 大多数多孔吸声材料的吸声系数是随着频率的增加而增加，中、高频区域的吸声性能一般要优于低频区域。当材料厚度增加时，高频区域的吸声系数没有增加而中、低频区域的吸声系数却有明显提高，扩大了材料的有效吸声频率范围。这和前面的理论分析也是一致的，即是改善低频区域吸声效果，需要增加材料厚度。在实际选用多孔材料厚度时，应主要考虑中、低频区域吸声特性。 (2)材料密度的影响 吸声材料密度的变化,也要影响到材料的吸声特性。低中频范围，容重大的，吸声系数要稍高一些;而在高频区域其结果相反，容重小的，吸声系数稍高，在其他厚度条件下做类似试验，其变化趋势也是如此。实际应用效果表明，容重过大、过小对材料的吸声特性均有不良影响。在一定的使用条件下，每种材料的容重有一个最佳值范围。 (3)材料背后空气层的影响 材料背后有无空气层，可使材料的吸声性能有比较明显的变化。材料吸声性能的比较，其变化趋势和材料增加相应厚度所引起的吸声性能的变化相近似，可以提高低、中频区域的吸声效果。 通常，空气层厚度为1/4波长的奇数倍时，相应的吸声系数最大;而当其厚度为1/2波长的整数倍时，吸声系数最小。在实际工程设计中，为了兼顾声学性能和安装等方面的可能性，一般空气层厚度为70-100mm，如果需要进一步增加改善低频频的吸声特性，可进一步增加空气层厚度。 增加材料厚度和在材料后设置空气层都可以改善材料在低、中频区域的吸声特性。 (4)材料护面层的影响 从声学角度讲，要求吸声表面具有良好的透声性。从声阻抗讲，就是希望表面上的声阻抗率接近空气的特性阻抗。 一般常用的护面层有金属网、穿孔板、玻璃布、塑料薄膜等。经常作为保护层使用的穿孔板，其穿孔率应大于25%,否则将对材料的吸声性能产生影响，对高频吸声的影响往往是由于护

影响产品质量的五大因素

影响产品质量的五大因素 人机料法环是对全面质量管理理论中的五个影响产品质量的主要因素 的简称。 ?人：指制造产品的人员； ?机：指制造产品所用的设备； ?料：指制造产品所使用的原材料； ?法：指制造产品所使用的方法； ?环：指产品制造过程中所处的环境。 8 B" a- v e( i 这五大要素论中，人是处于中心位置和驾驶地位的，就像行驶的汽车一样，汽车的四只轮子是“机”、“料”、“法”、“环”四个要素，驾驶员这个“人”的要素才是主要的。没有了驾驶员这辆车也就只能原地不动成为废物了。一个工厂如果机器、物料、加工产品的方法也好，并且周围环境也适合生产，但这个工厂没有员工的话，那他还是没法进行生产。 + ?7 L: U1 P' u( y( R4 ]: x 人的分析： 1.技能问题？ 2.制度是否影响人的工作？ 3.是选人的问题吗？ 4.是培训不够吗？ 5.是技能不对口吗？ 6.是人员对公司心猿意马吗？ 7.有责任人吗？

8.人会操作机器？人适应环境吗？人明白方法吗？人认识料 吗？ 机的分析： 就是指生产中所使用的设备、工具等辅助生产用具。生产中，设备的是否正常运作，工具的好坏都是影响生产进度，产品质量的又一要素。 1.选型对吗？ 2.保养问题吗？ 3.给机器的配套对应吗？ 4.作机器的人对吗？机器的操作方法对吗？机器放的环境适 应吗？ 机器设备的管理分三个方面，即使用、点检、保养。使用即根据机器设备的性能及操作要求来培养操作者，使其能够正确操作使用设备进行生产，这是设备管理最基础的内容。 点检指使用前后根据一定标准对设备进行状态及性能的确认，及早发现设备异常，防止设备非预期的使用，这是设备管理的关键。 保养指根据设备特性，按照一定时间间隔对设备进行检修、清洁、上油等，防止设备劣化，延长设备的使用寿命，是设备管理的重要部分。 8 R1 i' y% L9 p8 M& a 料的分析： 1.是真货吗？; L0 S2 r2 K$ Y# G 2.型号对吗？ 3.有保质期吗？ 4.入厂检验了吗？

高频变压器参数计算

铁芯截面积A=1.25*√P（功率）。 铁芯取8500高斯。 每伏匝数取：T=450000/8500*S（截面积） 漆包线载流量取2.5A-3.5A/mm2 小型变压器的绕制： 小型变压器铁心匝数绕制 随着电子元件大量应用在电厂控制、监测和自动回路中，小型变压器的应用日益广泛。因小型变压器损坏，市场上一时又难以买到，引起设备不能正常运行的事故较多。因此，除加强小型变压器的运行维护外，还应掌握小型变压器的绕制。 1 小型变压器的设计 设计小型变压器，主要有以下几个步骤：(1)计算变压器的功率；(2)计算变压器的铁心；(3 )计算变压器线圈匝数；(4)计算变压器绕组导线的截面积；(5)计算变压器铁心窗口容纳绕组的导线及绝缘物。 1.1 功率的计算 变压器的功率可根据下式计算，即 P=IV (1) 式中P——电功率； I——电流； V——电压。 先算出次级功率，然后再算初级功率。线圈总功率(即变压器功率)的计算方法与硅钢片的种类有关，将次级功率加上消耗功率即得初级功率，一般来说，铁心消耗功率约为15%，即初级功率算式如下 P1=1.18 P2 (2)

式中P1——初级功率； P2——次级功率。 1.2 铁心的计算 变压器的功率求出后，可用下式求出铁心有效截面积，即 (3) 式中A为铁心有效截面积(cm2)，数字1.2是根据铁片的不同种类通过经验公式取得的，一般变压器硅钢片采用磁通密度1～1.2 T，用公式(3)；如电动机硅钢片采用磁通密度0.8～1 T，可将公式(3)中的1.2改成1.6；如普通黑铁片采用磁通密度0.6～ 0.7 T，可将公式(3)中的1.2改成2。 以上是已知电功率后选铁心时使用的方法，如有现成的铁心，则可以用下式来求可绕制的功率。 (4) 式中铁心有效截面积A=铁心宽(cm)×铁心迭厚(cm)。 1.3 匝数的计算 求出了铁心有效截面积就可求出每伏应绕制的匝数，计算公式如下 (5) 式中T为每伏匝数，B为铁心磁通密度(T)，A为铁心有效截面积(c m2)。铁心磁通密度可根据前面铁心的计算选用，求出每伏匝数就可根据变压器初级电压算出各绕组的总匝数。初级总匝数的计算公式如下 T1=TV1 (6) 式中T1——初级总匝数； V1——初级电压。 因次级电压由初级感应而得，故在铁心内有一定损耗，而且次级绕组的导线有一定的阻抗，

影响产品质量的因素

产品质量的影响因素分析 （一）产品质量的定义 按照国际标准的规定，产品是过程的结果，质量是一组固有特性满足要求的程度。对于产品质量的概念，往往因研究的学科领域和专业范畴的不同而有所差别。从广义角度讲，产品质量是指产品、体系或过程的一组固有特性满足顾客和其他相关方要求的能力，它既包含实物产品，也包含无形产品（如服务）。 本文基于对产品质量监管方式的探讨，倾向作如下定义：所谓的产品质量，是指产品符合技术标准和用户需求的程度。它是反映产品的自然有用性和社会适应性的尺度，包括产品的外观质量（如产品的形态结构、花色图案、款式规格以及气味、滋味、光泽、声响、包装等外表形态）和内在质量（如产品的化学、物理、机械、光学、热学及生物学性质等固有特性）。 （二）产品质量的影响因素 理论研究和工作实践告诉我们，影响产品质量的因素是复杂而多样的。正如一棵树木，要生根发芽、成长壮大、结出硕果，既取决于树木本身遗传基因所产生的防虫、抗病、成材、挂果等内在因素，也依赖于树木生长发育过程中所必须的土壤、水分、大气、肥料等外部因素。与此相类似，作为一个全局性、社会性的问题，产品质量的好与坏，既要受企业内部条件的影响或约束，也要受外部环境因素的激励或制约。（产品质量的影响因素见下图） 图：产品质量影响因素流程图 1．内部因素。也称企业因素，是指存在于系统内部的人员、物质、制度、信息等方面的相关因素。按照全面质量管理理论，影响产品质量的内部因素为5M，即“人机料法环”：人，指制造产品的人员；机，指制造产品所用的设备；料，指制造产品所使用的原材料；法，指制造产品所使用的方法；环，指产品制造过程中所处的环境。上述五大因素存在于企业中，受企业的控制，并通过企业的管理行为对产品质量造成直接影响。事实上，内部因素包含的内容十分丰富，对产品质量的影响程度也各有不同，其中，关键因素包括以下三个方面：一是领导质量意识和员工整体素质。人的因素中，企业领导的质量意识和员工（特别是关键岗位、特殊工种人员）的素质，是关系企业质量文化和管理水平的最关键因素，直接影响产品质量的控制。 二是质量组织建设和功能发挥程度。包括现场管理、产品检验、QC小组等在内的企业各类质量组织的建立，以及各组织对产品质量监督把关功能的发挥程度，是影响产品质量的重要因素。

第六节 频率特性(1)

第六节、放大器的频率特性 一、频率特性的概念 如图所示： 电容器对交流信号的阻抗与交流信号的频率成反比、与电容的容量成反比。 Zc=1/2πfC 在RC串联电路中，当F很低的时候，Zc很大，所以U L1很小。当F很高的时候，Zc越来越小，所以U L1逐渐接近Ui。 在CR串联电路中，当F很低的时候，Zc很大，所以U L2很接近Ui。当F很高的时候，Zc越来越小，所以U L2逐渐减小。 二、耦合电容和旁路电容对放大器低频截止频率的影响 如图所示： 1、耦合电容对放大器低频截止频率的影响 在共发射极放大器中，耦合电容与放大器的输入阻抗组成了一个串联回路。因为耦合电容对交流信号有容抗存在，所以到达放大器b点的信号幅度已经降低。而且频率越低，耦合电容的容抗越大，输入信号到达放大器b点的信号幅度越低，从而影响放大器在频率低端的电压放大倍数。这与RC串联电路具有同样的特性。 我们将放大器在频率低端的电压放大倍数降低到正常放大倍数的根号二分之一的频率点称为放大器的低频截止频率。

2、旁路电容对放大器低频截止频率的影响 旁路电容对放大器低频截止频率的影响与耦合电容具有同样的原理，只是从放大器三极管发射极看进去的阻抗；与基极看进去的阻抗相差β倍，因此，同样容量的电容器，发射极电容比基极电容对放大器低频特性的影响要大β倍。 所以，耦合电容和旁路电容影响的都是放大器的低频截止频率。 三、影响放大器高频截止频率的因素 电子线路的分布电容对放大器高频截止频率的影响最为显著。 1、三极管的极间电容 三极管的三个电极之间都存在着分布电容Cce、Ccb、Cce。这些分布电容的参数都很小，高频小功率三极管的基建电容通常在10PF以下。在低频的时候容抗很大，对放大器频率特性的影响可以忽略不计。 当进入高频阶段以后，参数很小的分布电容的容抗逐渐减小，对放大器的高频特性越来越严重地产生根本性的制约。 如图A所示： 2、分布电容对共发射极放大器高频信号放大能力的影响 a、共发射极放大器输入高频信号的时候，基极与发射极之间的极间电容Cbe 会对输入信号产生对的分流的作用。 b、基极与集电极之间的极间电容Ccb，因为集电极电压被反向放大而使分流作用被放大。放大器有多大的电压放大倍数，Ccb的分流作用就被放大多少倍。所以，Ccb是对共发射极放大器高频特性影响最严重的因素。 c、集电极与发射极之间的极间电容Cce则对输出信号的电压产生分流作用。 Cbe和Ccb对输入高频信号产生分流作用，使放大器的输入阻抗减小。Cce的分流作用使被放大的输出电压信号减小。 随着频率的升高，当放大器的电压放大倍数下降到正常放大倍数的根号二分之一的时候，该点的频率就是高频放大器的高频截止频率。 由此可见，三极管的分布电容对高频信号产生分流作用，这一点与RC串联回路具有同样的特性。

注意的品质及影响因素

注意的品质及影响因素 一、什么是注意：注意是心理活动对一定对象的指向和集中。 二、注意到特征：指向性、集中性 三、注意的功能：选择功能、维持功能、调节与监督功能 四、注意的外部表现：适应性动作出现、无关动作停止、呼吸变化 五、注意的分类：根据注意到目的性和意志努力的程度，分为无意注意和有意注意。 注意的品质： 注意广度、注意的稳定性、注意的分配、注意的转移 一、注意的广度注意的广度又称注意的范围，是指一个人在同一时间内能够清楚地把握注意对象的数量。它反映的是注意品质的空间特征。扩大注意广度，可以提高工作和学习的效率。影响注意广度的因素主要有以下三个方面。①注意对象的特点②活动的性质和任务③个体的知只经验 二、注意的稳定性注意的稳定性也称为注意的持久性，是指注意在同一对象或活动上所保持时间的长短。这是注意的时间特征。但衡量注意稳定性，不能只看时间的长短，还要看这段时间内的活动效率。影响注意的稳定性的因素有如下三个方面。①注意对象的特点②主体的精神状态③主体的意志力水平 三、注意的分配注意的分配是指在同一时间内把注意指向不同的对象和活动。 注意的分配在人的实践活动中有重要的现实意义。如教师需要一边讲课，一边注意学生的课堂反应；司机需要一边驾车，一边观察路况。事实证明，注意的分配是可行的，人们在生活中可以做到“一心二用”，

甚至一心多用”。有史料记载，一位法国学者当众表演，能够边朗诵诗歌，边做数学运算。注意的分配是有条件的：①同时进行的凡种活动至少有一种应是高度熟练的②同时进行的凡种活动必须有内在联系。 四、注意的转移注意的转移是指根据活动任务的要求，主动地把注意从一个对象转移到另一个对象。例如，在学校课程安排上，如果先上语文课，再上数学课，学生就应根据教学需要，把注意主动及时地从一门课转移到另一门课。 影响注意转移的因素有以下四个方面。 ①对原活动的注意集中程度 ②新注意对象的吸引力 ③明确的信号提示 ④个体的神经类型和自控能力