Una revisión y comparación de los devanados de PCB de estilo sólido, multihebras y Litz
Autores: Nguyen, Minh Huy; Fortin Blanchette, Handy
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Una revisión y comparación de los devanados de PCB de estilo sólido, multihebras y Litz
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Placa de circuito impreso
Resistencia de CA
Devanado
Transformador plano
Piel
Proximidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 41
Citaciones: Sin citaciones
A alta frecuencia, la resistencia de CA de un devanado de una placa de circuito impreso (PCB) se vuelve importante y representa una gran proporción de las pérdidas del transformador plano. El devanado se ve influenciado tanto por el fenómeno de la piel como por el de proximidad, lo que hace que la distribución de corriente sea desigual, lo que resulta en una resistencia aumentada. El estudio para mejorar la resistencia de CA de un devanado de PCB ha sido abordado por muchos investigadores. Sin embargo, la falta de una visión general y comparación entre las mejoras ha hecho difícil aplicar esos métodos a un devanado específico. Para superar las limitaciones anteriores, este documento investiga los pros y los contras de tres métodos populares de optimización de la resistencia de CA: optimizar el ancho de la pista de un devanado sólido de PCB, usar múltiples hilos y usar un devanado de PCB de estilo Litz. Para verificar el análisis teórico, un total de 12 PCB son simulados por elementos finitos (FEM) y probados en el laboratorio. Se analizan cinco criterios, incluyendo resistencia de piel, resistencia de proximidad, relación de CA a CC, resistencia de CA total y complejidad se toman en consideración. Los resultados de este estudio muestran que el método de optimización del ancho de la pista tiene una mejora significativa en la resistencia de CA, mientras que el uso de PCB Litz es efectivo para aplicaciones que necesitan una resistencia de CA estable en un amplio rango de frecuencia. El uso de un devanado de hilos paralelos debe ser considerado cuidadosamente ya que no hay un beneficio significativo tanto en la reducción de la resistencia de CA como en la relación de CA a CC.
Descripción
A alta frecuencia, la resistencia de CA de un devanado de una placa de circuito impreso (PCB) se vuelve importante y representa una gran proporción de las pérdidas del transformador plano. El devanado se ve influenciado tanto por el fenómeno de la piel como por el de proximidad, lo que hace que la distribución de corriente sea desigual, lo que resulta en una resistencia aumentada. El estudio para mejorar la resistencia de CA de un devanado de PCB ha sido abordado por muchos investigadores. Sin embargo, la falta de una visión general y comparación entre las mejoras ha hecho difícil aplicar esos métodos a un devanado específico. Para superar las limitaciones anteriores, este documento investiga los pros y los contras de tres métodos populares de optimización de la resistencia de CA: optimizar el ancho de la pista de un devanado sólido de PCB, usar múltiples hilos y usar un devanado de PCB de estilo Litz. Para verificar el análisis teórico, un total de 12 PCB son simulados por elementos finitos (FEM) y probados en el laboratorio. Se analizan cinco criterios, incluyendo resistencia de piel, resistencia de proximidad, relación de CA a CC, resistencia de CA total y complejidad se toman en consideración. Los resultados de este estudio muestran que el método de optimización del ancho de la pista tiene una mejora significativa en la resistencia de CA, mientras que el uso de PCB Litz es efectivo para aplicaciones que necesitan una resistencia de CA estable en un amplio rango de frecuencia. El uso de un devanado de hilos paralelos debe ser considerado cuidadosamente ya que no hay un beneficio significativo tanto en la reducción de la resistencia de CA como en la relación de CA a CC.