皮肤效果计算公式_皮肤效果和皮肤深度

趋肤效应计算公式当导线通过交流电时，导线内部和边缘之间的磁通量不同，从而导致电流在导线表面上的分布不均匀，这等效于有效截面的减小的线。

这种现象称为皮肤效应。

开关变压器的工作频率通常高于20kHz。

随着组件的改进和工作频率的增加，趋肤效应的影响也越大。

因此，在设计绕组以选择电流密度和线径时，必须考虑由集肤效应引起的有效横截面的减小。

当导线通过高频交流电时，有效截面的减小可以用穿透深度表示。

穿透深度的含义是：由于趋肤效应，交流电可以沿着导线表面到达的径向深度。

计算公式为：集肤效果和集肤深度。

尽管集肤效应是在任何射频或半导体工作条件下操作导体，或者实际上，除了DC情况外，所有工作都需要理解一个重要现象，但是集肤效应和集肤深度这一话题很少被讨论。

本质上，术语“皮肤效应”是指皮肤。

用于描述导体中的电流分布如何随频率和材料特性而变化。

可以看出，信号频率越高，导体中的电荷分布就越倾向于靠近导体表面。

这种现象存在于所有导体中，无论是简单电缆，同轴电缆，微带还是天线导体。

趋肤效应引起导体的射频电阻损耗，但是它仅在射频能量电流流过的导体中发生。

在波导，同轴电缆/连接器和天线中，集肤效应通常发生在传输线内壁的外表面上。

在某些微带和带状线结构中，情况更加复杂，因为载流导体是与电介质接触的内表面，而不是电镀的外表面。

一般而言，由于导体表面的电阻较大，趋肤深度越小，RF损耗越大。

当已知几个参数时，可以计算出导体中的电流分布。

趋肤深度是指电荷在导体中传播时大部分电荷所处的厚度。

由于趋肤深度是频率与导体电阻率和磁导率相互作用的结果，因此不同导体材料的射频损耗特性会随频率而变化。

例如，铜的电阻率为1.678μΩ/ cm，相对磁导率为0.999991；金的电阻率为2.24μΩ/ cm，相对磁导率为1。

镍的电阻率为6.84μΩ/ cm，相对磁导率为600。

铜，金和镍在1GHz时的趋肤深度分别为2.06μm，2.38μm和0.170μm。

因此，镍的射频损失最严重，而铜和金的射频损失要小得多。

从皮肤现象可以得出一些有趣的结论：首先，导体的磁导率会极大地影响材料的射频损耗；其次，在非常高的频率下，大多数电荷仅在表面附近的薄层中传播。

因此，在这些频率下，即使使用非常薄的导体，插入损耗性能也不会受到影响。

但是，导体的射频损耗不是完全由频率，相对磁导率和电阻率决定的，并且其表面状况也对射频损耗有很大的影响。

对于在表面附近传播的电流，极其粗糙和不平坦的表面等同于增加其传播路径的长度，因此，这样的表面将导致更大的电阻损耗。

这就是为什么薄膜RF和高精度毫米波应用将表面粗糙度作为主要考虑因素的原因。

相反，在所有宽带应用中，随着频率的增加，导体或传输线的插入损耗和衰减减小。