高频电流应用下,发热问题成为影响设备性能与可靠性的的关键挑战。主要包括以下四个方面:
极化损耗是在交变电场作用下,产生周期性的与热运行有关的松弛极化,引起电介质的能量损耗。
在交变电场中,承载电流的导体存在涡流效应,导致导体内部电流分布不均匀,电流密度从导体表面向导体芯部逐渐减小,即电流流动集中在导体的“皮肤”,称为“集肤效应”。集肤效应会随频率的升高而加剧,在高频状态下,导体芯部的电流趋于零,进而使导体的等效电阻增加。
电流聚集效应是指电流在导体中集中在一些狭窄的区域,导致这些区域的电流密度增加。这种电流密度增加会导致局部的电阻升高,可能导致热点和热损耗。
当高频电流通过导体时,电磁感应会在导体内产生涡流,从而消耗一部分电能。这会导致导体的电阻增加,同时产生热量。涡流效应对导体材料的选择和导体的几何形状都有影响。
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