电力电子邻近效应
邻近效应
邻近效英文名称： proximity effect 定义：导体内电流密度因受邻近导体中电流的影响而分布不均匀的现象。
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。
目录编辑本段邻近效应Proximity effects编辑本段心理学上的邻近效应两个人能否成为朋友，这与俩人住处的远近有很大关系。
这被称为邻近效应。
那么为什么邻近性会引发好感呢？●增强亲近感邻近性一般都会增强亲近感。
住得近的人自然碰面的机会也相对频繁，重复的接触就会引发、增强相互间的好感。
●强烈的相似性人们大多选择社会地位、经济实力与自己相近的人为邻，而地理位置上的邻近性进一步增强了人们的相似性。
●越是邻近的人，其可利用度也越高邻居之间不用花费太多的时间和费用便可成为好朋友，而且有很多事可以相互嘱托，有快乐可以共同分享。
比如可以请邻居照看孩子或房子，家里不管发生什么大事小事都可以相互照应。
●认知的一贯性与讨厌的人比邻而居，在心理上是难以忍受的。
人们在交往中大多愿意接近与自己合得来、住所比较近的人。
编辑本段物理学上的邻近效应相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
超导邻近效应
超导邻近效应超导邻近效应是指在超导体中，磁场会进入超导体的边界层，形成邻近磁场。
这个邻近磁场会引起超导体内部的电流流动，从而影响超导体的性能。
超导邻近效应是超导电性能的一个重要参数，也是超导体技术的研究热点之一。
超导材料的特殊性质在磁场中表现出来，当超导体置于外界磁场中时，磁场会进入超导体内部。
但是，在超导体表面附近，磁场会形成一个邻近磁场区域，这个区域被称为邻近层。
在邻近层中，自由电子会产生一个反向的磁场，使得邻近层内部的磁场减小。
这种邻近层内部的磁场减小现象就是超导邻近效应。
超导邻近效应对超导体的电流传输能力和磁场抗扰能力产生了重要影响。
在超导体内部，电流是无阻力传输的，但是在邻近层中，电流的传输会受到邻近磁场的影响，导致电流流失。
这就限制了超导体的电流传输能力。
同时，邻近层中的电流流动也会产生磁场，这个磁场与外界磁场相互作用，会导致超导体内部的磁场分布发生变化，影响超导体的磁场抗扰能力。
超导邻近效应的研究有助于理解超导体的电子结构和磁场行为。
研究发现，超导邻近层的电流流失主要是由于电子的散射和反射引起的。
电子在超导体表面附近发生散射和反射后，会损失一部分能量，从而导致电流流失。
因此，减小超导邻近层内部的电子散射和反射现象，是提高超导体电流传输能力的关键。
为了减小超导邻近效应对超导体性能的影响，研究人员提出了一系列的方法和技术。
一种常用的方法是通过合金化改变超导体的结构和成分，从而改变超导体的电子散射和反射行为。
另一种方法是通过表面涂层等手段改变超导体表面的性质，减小邻近层内部的电子散射和反射现象。
此外，还有一些新型的超导材料和结构被提出，用于减小超导邻近效应对超导体性能的影响。
超导邻近效应的研究不仅对超导体技术的发展具有重要意义，也对其他领域的研究具有一定的借鉴作用。
超导邻近效应的研究可以为材料科学、物理学等领域提供新的思路和方法。
通过研究超导邻近效应，可以深入理解材料的电子结构和磁场行为，进而推动相关领域的研究进展。
全桥电力电子变压器的损耗研究
全桥电力电子变压器的损耗研究作者：游颖涛林阳姜燕春卢意金平来源：《机电信息》2020年第30期摘要：电力电子变压器（Power Electronic Transformer，PET）作为电力电子技术的核心元器件之一，因其简单可控、体积质量较小等优点，已经越来越多地被应用在电力系统领域。
然而，为减小器件体积，PET需运行在高频率下，其运行损耗会随着频率的升高而不断增加。
变压器铁芯损耗过大一方面会导致设备的寿命缩短，增加系统的运行成本;另一方面也会导致系统电能传输的效率下降。
因此，如何在不影响PET电压转换和电能传输两大功能的基础上，计算开关器件和变压器损耗，是目前研究的热点与重心。
现针对变换器损耗计算问题，对变换器中各个部分的损耗产生进行了原理分析。
关键词：电力电子变压器;MOSFET模块损耗;高频变压器损耗0 引言随着电力电子技术的高速发展，电力电子器件的性能越来越好，电力电子装置能够变换的电能范围也越来越广泛，小到几瓦，大到几百兆瓦[1-3]。
提高DC/DC变换器的工作频率，可以获得更大的功率密度、更高的可靠性以及更快的响应速度。
但是随着工作频率升高而来的是开关器件将产生更高的开关损耗，高频变压器将产生更高的磁芯损耗，这导致了变换器效率以及经济性的降低。
DC/DC变换器作为未来智能电网系统中的重要部件，具有高运行效率是基本要求，因此对其建立准确的损耗模型，是研究如何提高变换器效率的关键，也是进行准确的热分析的关键。
变换器的主要损耗可分为两个部分：MOSFET模块损耗、高频变压器模块损耗。
本文主要对变换器的MOSFET模块和高频变压器模块进行了损耗建模，并且对模型结果进行了分析，提出了一些提高工作效率的方法。
1 DC/DC变换器MOSFET模块损耗分析功率MOSFET是DC/DC变换器的核心部件，其性能直接影响着变换器的工作效率、运行可靠性等。
因此，对MOSFET进行损耗分析是设计高效率、高可靠性变换器的重要一步。
邻近效应
邻近效应——当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。
相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB 时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
当相邻的导线流过电流时，会产生可变磁场，从而形成邻近效应，如果邻近效应发生在绕组层间时，其危害性是很大的。
邻近效应比集肤效应更严重，因为集肤效应只是将导线的导电面积限制在表面的一小部分，增加了铜损。
它没有改变电流的幅值，只是改变了导线表面的电流密度。
但相对来看，邻近效应中的涡流是由相邻绕组层电流的可变磁场引起的，而且涡流的大小随绕组层数的增加按指数规律递增。
两个人能否成为朋友，这与俩人住处的远近有很大关系。
这被称为邻近效应。
那么为什么邻近性会引发好感呢？●增强亲近感邻近性一般都会增强亲近感。
住得近的人自然碰面的机会也相对频繁，重复的接触就会引发、增强相互间的好感。
●强烈的相似性人们大多选择社会地位、经济实力与自己相近的人为邻，而地理位置上的邻近性进一步增强了人们的相似性。
●越是邻近的人，其可利用度也越高邻居之间不用花费太多的时间和费用便可成为好朋友，而且有很多事可以相互嘱托，有快乐可以共同分享。
比如可以请邻居照看孩子或房子，家里不管发生什么大事小事都可以相互照应。
【电气基础】邻近效应、边缘效应、涡流损耗
【电气基础】邻近效应、边缘效应、涡流损耗对磁性元件的绕组进行合理设计, 能够有效地提高磁性元件性能，但是磁性元件的设计是一个复杂的综合过程, 包含非常多的内容, 需要整体、系统地考虑各种因素。
❶邻近效应相邻导线流过高频电流时，由于磁电作用使电流偏向一边的特性，称为“邻近效应”。
如相邻二导线A，B流过相反电流IA和IB 时，B导线在IA产生的磁场作用下，使电流IB在B导线中靠近A 导线的表面处流动，而A导线则在IB产生的磁场作用下，使电流IA在A导线中沿靠近B导线的表面处流动。
又如当一些导线被缠绕成一层或几层线匝时，磁动势随绕组的层数线性增加，产生涡流，使电流集中在绕组交界面间流动，这种现象就是邻近效应。
邻近效应随绕组层数增加而呈指数规律增加。
因此，邻近效应影响远比趋肤效应影响大。
减弱邻近效应比减弱趋肤效应作用大。
由于磁动势最大的地方，邻近效应最明显。
如果能减小最大磁动势，就能相应减小邻近效应。
所以合理布置原副边绕组，就能减小最大磁动势，从而减小邻近效应的影响。
理论和实践都说明，设计工频变压器时使用的简单方法，对设计高频变压器不适用。
在磁芯窗口允许情况下，应尽可能使用直径大的导线来绕制变压器。
在高频应用中常导致错误，使用直径太大的导线，则会使层数增加，叠加和弯曲次数增多，从而加大了邻近效应和趋肤效应，就会使损耗增加。
因此太大的线径和太小的线径一样低效。
显然由于邻近效应和趋肤效应缘故，绕制高频电源变压器用的导线或簿铜片有个最佳值。
邻近效应和集肤效应临近效应与集肤效应是共存的。
集肤效应是电流主要集中在导体表面附近，但是沿着导体圆周的电流分布还是均匀的。
如果另一根载有反向交流电流的圆柱导体与其相邻，其结果使电流不再对称地分布在导体中，而是比较集中在两导体相对的内侧，形成这种分布的原因可以从电磁场的观点来理解。
电源能量主要通过两线之间的空间以电磁波的形式传送给负载，导线内部的电流密度分布与空间的电磁波分布密切相关，两线相对内侧处电磁波能量密度大，传入导线的功率大，故电流密度也较大。
线圈的集肤效应和邻近效应
线圈的集肤效应和邻近效应
集肤效应：主电流和涡流电流之和在导线表⾯加强，越向导线中⼼越弱，电流趋于导体表⾯的现象。
经常⽤截⾯积之和等于单导线的多根较细导线并联。
⼀般采⽤多根⼩于集肤深度直径导线较好。
若采⽤多根细线绞合的利兹线，可以减⼩集肤效应和邻近效应的影响，但价格较贵。
邻近效应：两根邻近的流过相反电流导线，电流挤在两导体接近的⼀边。
为减⼩邻近效应，导线宽度越宽越好，布置PCB时，流过⾼频电流的导线与回流导线上下层最好，平⾏靠近放置在同⼀层最差。
集肤效应与邻近效应
3.1 集肤效应与邻近效应
为减少分布电感，图(a)最好，图(b)次之，图(c)最差。因此， 在布置印刷电路板导线时，流过高频电流的导线与回流导线 上下层最好。平行靠近放置在同一层最差，即使导线很宽， 实际上仅在导线靠近的边缘有高频电流流通，损耗很大，而 且层的厚度不应当超过穿透深度。
3.1 集肤效应与邻近效应
为了扩大电流，通常有几种选择：
1.加大线圈窗口高度
窗口宽一倍，因此, 磁场强度小一倍，则单位体积存
储的能量小4 倍。由于宽度增加，也许体积增加一倍， 总能量实际减少一半，漏感也减少一半。线圈宽度增加的 不利后果是增加了线圈之间的电容。
3.3 多层线圈
2. 交错 绕组交错可以减小涡流损耗，降低漏感。
对于多层线圈，流过导体表面的涡流将随线圈的层数呈指 数递增。
3.2 变压器的漏感 在实际变压器中，如果初级磁通不全部匝链次级就产生了 漏感。 图中为一双层绕组的 变压器，由于邻近效应的影响，在
两层线圈之间会存储一部分磁场能量，初级侧的磁通不能
完全匝链次级。这部分漏磁是漏感形成 的主要因素。 漏感与初级匝数N 的平方成正比，与窗口 的宽度l 成反比。因此减少匝数，选取大的 窗口宽度可减少漏感。还应当看到，线圈 之间的间隔越小，漏感也越小。
第三章 线圈
第三章 线圈
集肤效应和邻近效应 变压器的漏感
内 容 提 要
多层线圈
线圈电容
小结。
3.1 集肤效应与邻近效应
一、集肤效应
如果流过导线的电流是直流或低频电流I，在导线内和 导线的周围将产生磁场B，磁场从导体中心向径向方向扩 展开来。在导体中心点，磁场包围的电流为零，磁场也为 零；由中心点向径向外延伸时，包围的电流逐渐加大，磁 场也加强，当达到导体表面时，包围了全部电流，磁场也 最强（H=I/πd－d 为导线直径）。在导体外面，包围的电 流不变，离开导线中心越远，磁场也越弱。
交流电邻近效应
交流电邻近效应
交流电邻近效应是指在导线中通过交流电流时，电磁感应的作用下，导线附近发生的电磁耦合现象。
当导线中通有交流电流时，会在周围形成一个电磁场。
这个电磁场会对附近的导线或其他电路产生影响，导致电流在附近的导线中感应出来。
邻近效应会导致以下几个问题：
1. 反电动势：在线圈中通过交流电流时，会在导线附近产生反电动势。
这个反电动势会在电源电压和导线电压之间产生差异，导致电流的减小或变形。
2. 相邻线的电流感应：当两条导线靠得足够近时，一个导线中的交流电流会感应到另一条线中的电流。
这种现象会导致信号的干扰和串音。
3. 电磁泄漏：导线附近的电磁场可能会透过电介质或屏蔽材料泄漏到其他电路中，导致干扰和信号变形。
为了减少邻近效应，可以采取以下措施：
1. 线径分离：将不同的线路尽可能远离彼此，以减少电磁感应。
2. 屏蔽：使用屏蔽材料或屏蔽罩来遮蔽电磁场，减少电磁泄漏。
3. 导线布局和绝缘：合理布局导线，避免交叉和靠近。
同时使用合适的绝缘材料来隔离电磁场。
4. 外筒或保护层：使用金属外筒或保护层将导线包裹起来，减少电磁泄漏和感应。
总之，了解和解决交流电邻近效应可以提高电路的性能和可靠性，并减少干扰和故障的发生。