Litz Wire Introduction

Skin Depth & Proximity Effect

及膚深度（Skin Depth）： 及膚深度是指電磁波在導體或其他材料中進行傳播時，能量逐漸減弱並分佈在距離表面一定深度的範圍內。能量可以想像是電流，而這個深度稱為及膚深度，通常用符號δ表示。在導體中，及膚深度會隨著頻率的增加而減小，這是因為高頻率的電磁波會被更有效地吸收，而低頻率的波長則能夠深入材料。

及膚深度在電磁場的應用中相當重要，特別是在高頻率和導體材料中。例如在無線電頻率中，信號的傳播與導體材料的尺寸和頻率相關，及膚深度影響了信號的傳輸和吸收效率。在高頻率的情況下，信號更多地集中在及膚深度內，因此導體表面的特性將對設計和性能產生重要影響。

鄰近效應（Proximity Effect）： 鄰近效應是指在導體中的電流流動時，由於電流產生的磁場會影響鄰近的導體，從而改變了整個電流分佈的現象。這通常發生在多條導體或線圈靠近時，導致電流分佈比在孤立的導體中更加複雜。

鄰近效應在高頻或高電流密度的情況下特別明顯，例如在交流電路、變壓器、感應電動機等設備中。在這些應用中，鄰近效應可能會引起不均勻的電流分佈和額外的能量損耗，因此工程師需要考慮這些效應，以確保設備的正確運作。

及膚深度和鄰近效應都是與導體和電磁場相關的現象，了解這些效應有助於更好地設計和分析電路和電子設備。

Litz Wire與Solid Wire

為了減少及膚效應與鄰近效應，Litz Wire被廣泛的應用在電力電子中作為傳輸交流(AC)電使用。它由許多單獨絕緣並絞合的細銅線組成，這種設計可以減少電流在電線中的電阻和磁場損耗，提高電路的效率。一般來說，當頻率高達kHz以上的時候，及膚效應和鄰近效應明顯，一般的導線會有過熱的風險，而Litz Wire的特色是允許低電阻高電流的導體在高頻下工作。

Litz Wire 與傳統的Solid Wire比較，可以參考 Solid and Litz-Wire Winding Non-linear Resistance Comparison 。簡單而言，相比Solid Wire來說 Litz Wire會有較高的dc阻抗，在高頻的時候會有較低的ac阻抗。

Litz Wire的選用，會需要依頻率考慮股線的直徑。通常供應商可以給一個大致的建議，但實際運用會依設計不同而不同，所以最好的方式還是能用模擬做考量。

Litz Wire的形式也非常多種，依設計可以做不同考量的選用。線的種類可以參考供應商的網站，例如 New England Wire。

在介紹Litz Wire的模擬前，也特別提醒讀者，Maxwell的Litz Wire材料模型(註 1)並不能完全符合全部的Litz Wire種類。如果種類不同，會需要做其他的假設模擬和分析。還是可以依照需求做出相對應的Litz Wire模擬近似。

註 1 : Maxwell目前支援Litz Wire模擬的求解器，包含Maxwell 2D/3D Transient以及2D/3D Eddy Current Solvers。