Vliv skin efektu, proximity efektu a vzduchové mezery na ztráty ve vinutí VF tlumivek a transformátorů

Abstract

Bakalářská práce se zabývá problematikou výkonových ztrát ve vinutí vysokofrekvenčních tlumivek a transformátorů. Při jejím zpracování byl proveden detailní matematický a kvalitativní rozbor problematiky skin efektu, proximity efektu a rozptylového toku vzduchové mezery, doplněný o výsledky počítačových simulací metodou konečných prvků. Práce představuje analytické a numerické metody výpočtu výkonových ztrát ve vinutí tlumivek a transformátorů a popisuje vhodné měřicí metody, které jsou v práci dále použity. U vybraných geometrií tlumivek a transformátorů je proveden numerický výpočet střídavého odporu vinutí pomocí MKP a výsledky jsou srovnány s měřením na realizovaných prvcích. Jsou také srovnány jednotlivé geometrie vinutí mezi sebou.The bachelor's thesis deals with power losses in the windings of high-frequency inductors and transformers. A detailed mathematical and qualitative analysis of the skin effect, proximity effect and leakage flux of air gap is performed, supplemented with the results of computer simulations using the finite element method. The thesis introduces analytical and numerical methods for calculating power losses in the windings of inductors and transformers and describes suitable measurement methods, which are further used in the thesis. For selected geometries of inductors and transformers, AC resistances of their windings are calculated using FEM and the results are compared with measurements on constructed prototypes. The winding geometries are also compared between each other.