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Optimizando resistencia de CA de bobinado de PCB sólido

Autores: Nguyen, Minh Huy; Fortin Blanchette, Handy

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Optimizando resistencia de CA de bobinado de PCB sólido


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Pérdidas de potencia
Devanado
Corrientes parásitas
Resistencia de CA
Placa de circuito impreso
Efectos de proximidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
A alta frecuencia, las pérdidas de potencia de un devanado debido a corrientes de Foucault se vuelven significativas. Además, las resistencias de CA por efecto piel y proximidad se ven influenciadas por el ancho de los conductores de la placa de circuito impreso (PCB) y la distancia entre las pistas adyacentes, lo que causa muchas dificultades para diseñar devanados con las resistencias de CA más bajas. Para aclarar este fenómeno, este artículo se centra en modelar la influencia de los efectos de piel y proximidad en la resistencia de CA de un devanado PCB plano, proporcionando así pautas para reducir la resistencia de CA del devanado. Se propone un método de cálculo electromagnético aproximado y muestra que cuando la relación de CA de proximidad a CC del devanado es igual a la relación de CA a CC causada por el efecto piel, el devanado está optimizado y tiene la resistencia de CA más baja. Se presentan simulaciones de elementos finitos 3-D de devanados de 3, 7 y 10 vueltas, que se dividen en 3 grupos con la misma huella, para investigar la resistencia de CA más baja cuando el ancho de la pista varía de 3 mm a 5 mm y el rango de frecuencia llega hasta 700 kHz. Para verificar el análisis teórico y los resultados de la simulación, se realiza un experimento con 3 grupos simulados (9 prototipos en total) que coincide muy bien con los resultados de la simulación. Los resultados experimentales muestran que en el ancho óptimo, la resistencia de CA de los devanados puede reducirse hasta en el rango de frecuencia de 200 kHz a 700 kHz.

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