電感的損耗主要有以下兩種:
線圈損耗:DCR,ACR
磁芯損耗:磁滯損耗,渦流損耗,剩余損耗
線圈損耗
DCR,一般認為是電感線圈的直流電阻,這個參數一般在廠家給出的電感規格書中都有。DCR這個比較容易理解,線圈的線總長越長,電阻越大,線圈越細,電阻也越大。
所以,一般來說,電感量越大,DCR越大,因為需要的線圈越長。過流能力大的電感,線圈線徑越粗,所以DCR會小一些,但是體積會更大。
ACR,可稱之為交流電阻。我們在實際的DCDC開關電源中,電感的電流并不是恒定的,而是周期性變化的。可以理解為可一個直流電流上面疊加一個交流電流,之所以要分開,那是因為,兩種電流所感受到的電阻不同。直流電流分量感受到的電阻為DCR,交流電流分量感受到的電阻要大于DCR,我們稱之為ACR,需要注意,我這里說的是交流電阻,不是阻抗,就是不包含電感的感抗。
磁芯損耗
磁芯損耗主要由三種構成,磁滯損耗、渦流損耗和剩余損耗。
磁滯損耗如何理解呢?
磁芯在外磁場的作用下,材料中的一部分與外磁場方向相差不大的磁疇發生了‘彈性’轉動,這就是說當外磁場去掉時,磁疇仍能恢復原來的方向;而另一部分磁疇要克服磁疇壁的摩擦發生剛性轉動,即當外磁場去除時,磁疇仍保持磁化方向。因此磁化時,送到磁場的能量包含兩部分:前者轉為勢能,即去掉外磁化電流時,磁場能量可以返回電路;而后者變為克服摩擦使磁芯發熱消耗掉,這就是磁滯損耗。
渦流損耗
根據電磁感應定律,通電線圈產生磁場B,如果電流是交變的,那么產生的磁場B也是變化的。變化的磁場在磁芯上面產生電場e,并且這個電場是環形電場。因為磁芯材料的電阻率一般不是無限大的,會有一定的電阻值,那么感生出的環形電場會使磁芯中形成環形電流。電流流過電阻,就會發熱,產生損耗,這就是渦流損耗。
剩余損耗
剩余損耗的來源,是因為磁芯在磁化過程中,磁化狀態并不是隨磁化強度的變化立即變化到它的最終狀態,而是需要一個過程,需要一定的時間,這便是引起剩余損耗的原因。