[发明专利]一种基于开关振荡的磁芯损耗测量系统与方法

权利要求书

1.一种基于开关振荡的磁芯损耗测量系统，其特征在于，该系统包括：

可调直流电源：并联在直流电容两端，用于给直流电容充电；

直流电容：为磁芯损耗测试提供能量；

待测磁性元件：并联在直流电容两端；

调频电容：并联在待测磁性元件两端，用于调整磁芯损耗测试的目标频率；

开关：第一开关K₁安装在直流电容与可调直流电源之间，用于控制直流电容充电；第二开关K₂安装在直流电容与待测磁性元件之间，用于激发高频振荡；

信号采集模块：使用电流探头测量流经待测磁性元件电流i_L，使用电压探头测量调频电容两端电压u_C；

磁芯损耗计算模块：对测量得到的电感电流、电容电压进行计算处理，得到磁芯损耗数据并绘制磁芯损耗密度曲线。

2.根据权利要求1所述的一种基于开关振荡的磁芯损耗测量系统，其特征在于，所述调频电容为低损耗调频电容。

3.根据权利要求1所述的一种基于开关振荡的磁芯损耗测量系统，其特征在于，所述待测磁性元件为电感或变压器。

4.根据权利要求1所述的一种基于开关振荡的磁芯损耗测量系统，其特征在于，所述磁芯损耗密度曲线为磁芯损耗密度与磁通密度幅值的关系曲线，其中磁芯损耗密度是单位体积内的磁芯损耗。

5.一种采用权利要求1～4任一项所述的基于开关振荡的磁芯损耗测量系统的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤S1、直流电容充电：第一开关K₁合闸，第二开关K₂断开，调节可调直流电源将直流电容充电到U₀；

步骤S2、待测磁性元件充能：断开第一开关K₁后合闸第二开关K₂，等待t₀后关断第二开关K₂；

步骤S3、振荡测试：测量流经待测磁性元件的电流i_L与调频电容两端电压u_C；

步骤S4、数据处理：计算磁芯损耗密度并绘制曲线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

选取相邻两个周期，计算出磁芯损耗密度曲线上的一个点；

按时间依次选取相邻两个周期得到多个磁芯损耗密度曲线上的点，拟合得到磁芯损耗密度曲线。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据电压电流振荡波形，磁芯损耗密度曲线中第i点对应的磁芯损耗密度和磁通密度幅值计算公式为：

其中U_{peak_i}、U_{peak_i+1}分别为电压振荡中第i与i+1个峰值；I_{peak_i}、I_{peak_i+1}分别为U_{peak_i}与U_{peak_i+1}时刻对应的电流振荡包络线的值；V是磁芯体积；N为待测磁性元件的匝数；A为待测磁芯截面积；ω为振荡角频率；P_{core_loss_i}是磁芯损耗密度曲线中第i点的磁芯损耗密度。

8.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5～7任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求5～7中任一项所述的方法。