Tar hensyn til DC bias-tap i designverktøy

Würth Elektroniks nettbaserte designplattform, REDEXPERT, som blant annet skal oppgi de mest nøyaktige vekselstrømtapene for kraftinduktanser under driftsforhold, inkluderer nå effektene av likestrømsbias på vekselstrømstapene. Det er et veletablert, men lite forstått faktum at AC-kjernetapene øker når AC-rippelen er dc-forspent (biased). Dette er den normale driftstilstanden for strømomformere som buck-regulatoren, skriver selskapet i en pressemelding. Vanlig intuisjon sier at dc-bias ikke øker vekselkjernetap fordi det er et statisk skift. Imidlertid har de som har opplevd uventet temperaturøkning og undersøkt dette, funnet ut at likestrømsforspenningen faktisk endrer kjernens vekselstrømstap.

Dette kan forstås ved å innse at den mindre BH-sløyfen fra ac-rippelen følger den generelle formen til den store BH-sløyfen. Permeabiliteten og dermed induktansen er proporsjonal med kurvenes vinkel. Når den lille sløyfen beveger seg nærmere metning, reduseres vinkelen til den mindre sløyfen. Dette reduserer induktansen, noe som resulterer i økt rippelstrøm. Med den reduserte vinkelen og BH-sløyfen som blir forlenget, betyr dette mer tap.

Når dc-forspenningen økes, vil induktansen til slutt begynne å avta når den beveger seg mot metning, som igjen vil øke rippelen og AC-tapene. Den mindre BH-sløyfen som representerer hysteresetapene øker. REDEXPERT inkluderer nå denne lille, men betydelige endringen for enda mer nøyaktige hensyn til AC-tap.