häviötyyppejä

Häviötyyppejä tarkoittaa sähkö- ja elektroniikkajärjestelmissä esiintyviä energian katoja. Häviöt määritellään tehona, jota järjestelmä ei hyödy, ja ne vaikuttavat käyttökustannuksiin, lämpökuormaan sekä kokonaistehokkuuteen. Häviöitä voidaan luokitella niiden syntypaikan ja mekanismin mukaan.

Ydinhäviöt syntyvät magneettisen ytimen materiaaleissa, kun magneettikenttä vaihtuu. Niihin kuuluvat hysteresis-häviöt sekä pyörrevirta-häviöt. Eri materiaalit, virran tiheys ja taajuus vaikuttavat näiden häviöiden suuruuteen. Laminointi ja matalamman hysteresis-arvon materiaalien käyttö pienentävät ydinhäviöitä.

Johtohäviöt aiheutuvat sähkönjohtimien resistanssista. Pääosa on I^2R-luonteista tehonmenetystä, joka kasvaa virran ja resistanssin sekä lämpötilan mukaan. Suuremmissa käämityksissä ja pitkillä siirtopoluilla johtohäviöt voivat olla merkittäviä; ratkaisuita ovat suurempi poikkipinta, parempi materiaali ja jäähdytys.

Dielektriset häviöt ilmenevät eristeissä ja kapasitaattoreissa, ja ne liittyvät dielektrisen materiaalin ominaisuuksiin sekä taajuuteen. Niitä kuvataan dielektrisen häviö-tangenttinä (tan delta) ja ne voivat vaikuttaa esimerkiksi suojauksissa ja tehomuuntajissa käytettäviin eristeisiin.

Hajohäviöt (stray losses) kattavat epäideaalisuuksista johtuvat pienet, muista päähäviöistä erilliset menetykset, kuten vuorovaikutukset, vuotokohdat ja rakenteesta johtuvat häviöt. Monimutkaisissa järjestelmissä näidenkin osuus voi olla merkittävä, jos niitä ei huomioida suunnittelussa.

Tehoelektroniikassa voidaan kohdata myös kytkinhäviöt, jotka syntyvät siirryttäessä johtavista tiloista ei-johtaviin sekä kytkentäaikoihin. Häviöiden hallinta perustuu materiaalien valintaan, käyttökäytäntöihin ja jäähdytykseen, jotta järjestelmä pysyy tehokkaana ja luotettavana.