开关电源磁性元件损耗、温升与绝缘研究顾公兵李网生沈坚（南京电子技术研究所310013）摘要：通过对磁性元件的损耗分析，构建了总损耗模型，该模型的磁芯损耗考虑了波形因素,铜损耗考虑了高频率对损耗的影响，用交流电阻损耗代替直流损耗，使得总损耗计算值更接近实际。对该模型求解极值，推导了最小损耗时的磁通密度与线圈匝数计算方式。通过对损耗、温升与绝缘关系的讨论，提出了提高磁芯元件功率密度设计方式。关键词：开关电源，磁性元件，损耗，温升，绝缘1引言磁性元件一一变压器、谐振电感、阻流圈等占据了开关电源的大部份重量和体积，提高磁性元件的功率密度是开关电源设计不断追求的目标。在追求磁性元件的功率密度的同时，不可避免地要碰到与安全靠得住之间的矛盾。由于损耗的客观存在，提高功率密度，必然带来温升问题。一方面，由于体积变小，散热难度加大，可能造成因温度太高而致使绝缘性能下降，进而要挟电源安全；另一方面，若是仅仅强调安全靠得住，设计冗余过大，就难以达到提高功率密度的目的。解决这对矛盾的途径有2条:一是尽力提高磁性元件能量传递效率，从设计上减少损耗的产生；二是充分利用散热条件和材料的绝缘
