全桥拓朴LC输出滤波器电感的磁设计

电路工程师在进行滤波电感设计时,多以经验公式计算来选择磁心,得出的结果准确度不高。以全桥输出滤波电感为例,基于滤波电感的实际工作原理,推导出了磁心尺寸精确计算公式。给出了一个设计实例,计算结果表明可以满足磁心设计的计算要求。     

超声波烫钻机电源中高频变压器设计

高频变压器作为超声波电源的核心元件之一,其设计将影响超声波电源乃至整个超声波烫钻机的性能。本文介绍了超声波电源的工作原理,针对高频变压器的设计,采用AP法确定了EE型铁氧体磁心的尺寸规格,计算出绕组匝数、绕组导线线径等参数,并核算窗口系数,最后制作出具有功率、频率可调的超声波电源实体。     

压应力对小型铁氧体磁心性能的影响及测试夹具设计

铁氧体配对磁心广泛应用于通讯设备电源中的功率半导体开关、变压器、电感器。对小型配对铁氧体磁心来说,较小的压应力会对其性能产生较大影响。首先考察了机械应力对高导和功率铁氧体磁心磁性能的影响,表明随压力增大,电感下降,饱和磁通密度变化较小,而矫顽力、损耗因数、总谐波失真(高导磁心)、功率损耗(功率磁心)增高。因此,在对小型配对磁心产品进行磁性能检测时,如果不能对其压应力有较好的控制,就会导致较大的测量误差。鉴于此,通过弹簧选择和核算、夹紧力调节灵敏度、定标等,设计了一套磁心测量夹紧装置,可消除由于夹紧力而引入的测量误差,具有较高的工程应用价值。     

电动汽车车载移相全桥变换器改进研究

为提高电动汽车车载电源的效率,针对传统移相全桥DC/DC变换器的副边占空比丢失、变压器磁饱和、副边寄生振荡等问题,提出改进型的移相全桥拓扑结构,通过增加原副边的变比来减小占空比的丢失,串联隔直电容防止变压器磁饱和,采用二极管钳位电路抑制副边二极管的电压振荡.在详细分析移相全桥零电压开关(ZVS)控制策略的基础上,针对该拓扑结构的不同工作状态,分析了钳位二极管的工作原理,明确了变压器和谐振电感位置对电路的影响效果,探讨了副边同步整流在拓扑中的作用.得出该拓扑结构可以将MOS管的应力抑制在输入电压范围之内.最后研制了一台3 kW的样机,采用PI控制策略,通过仿真与实验结果验证了理论分析的正确性.     

电子提花机电源大功率全桥软开关变压器设计

全桥软开关功率变压器是电子提花机电源的核心部件,其性能直接影响电子提花机工作的可靠性和稳定性,因此研究此类变压器的设计方法十分必要。在分析全桥软开关功率变压器工作原理的基础上对此类变压器的磁芯选材、绕制工艺进行了研究,提出了变压器设计和计算方法。经对比试验及温升测试,所设计的变压器漏感低,效率高,运行稳定可靠,验证了该设计方法的合理性和可行性。     

不对称并联磁路磁心参数计算

对于几何形状和尺寸对称的EI、EE等配对磁心,国际电工委员会在IEC 60205标准"磁性零件有效参数计算"中,推荐了一整套成熟的计算公式.但是,当EE、EI、ET等磁心中心柱偏离中心位置时,并联的两分支磁路便不完全相同;而且当罐形、EP、RM型磁心穿过中心孔绕线测量时,其磁路则由两个以上不同的分支磁路并联组成.采用IEC推荐的仅适用于等效单回路的公式无法计算此类非对称磁心参数.本文推荐了一套能解决不对称并联磁路磁心参数计算的公式.文中用IEC 60205公式计算了对称磁心的有效参数,同时又用本文推荐的公式进行了计算,两种计算公式的结果基本相同.也就是说,作为通式,本文公式也适用于特例,但它却轻松解决了不对称和多回路并联磁路磁心参数计算的难题.     

双向全桥DC-DC变换器中大容量高频变压器绕组与磁心损耗计算

精确预估非正弦波激励下高频变压器绕组与磁心损耗、研究不同模态下变压器损耗的变化趋势,对于电力电子变压器(PET)精细化设计至关重要。在对PET中间级——隔离式双向全桥DC-DC变换器工作原理进行分析的基础上,建立变换器的近似等效电路模型,得到一种适用于隔离式双向全桥DC-DC变换器中高频变压器绕组损耗计算方法。在计算方波、梯形波电压激励下的磁心损耗时,推导出修正的Steinmetz经验公式简化解析计算式,引入仅与占空比和上升时间有关的修正系数,据此可直接利用正弦波激励下的损耗系数,快速获取典型工作模态下磁心损耗。设计制作一台1.2k V/0.3k V/5k V·A非晶合金磁心高频变压器试验模型,将所提方法的计算结果与有限元仿真和试验测量结果对比,验证了所提方法的有效性。     

电容模型在合成磁芯设计中的应用

应用电容模型,分析传统E型磁心在全桥合成磁心变换器使用中严重的磁路不平衡问题。提出了一种新型的E型磁心设计,根据合成E型磁心中三个臂发挥的不同功能,复杂的全桥合成磁心设计被分为变压器设计和电感设计。推导出相关公式,通过这些公式可以清楚的发现传统E型磁心在应用于全桥变换器中的磁路不平衡问题。提出了一种实际的解决方案,并通过一种3 kWDC/DC交换的实验电路进行了验证。     

高频LLC变换器平面磁集成矩阵变压器的优化设计

为了进一步提高应用于低压大电流场合中的LLC谐振变换器的效率和功率密度,减小器件并联带来的不均流和局部过热等问题,输入侧绕组串联、输出侧绕组并联的平面磁集成矩阵变压器得到广泛使用。然而,传统矩阵变压器大多采用分离磁心实现,产生的绕组损耗和磁心损耗较大,同时也限制了功率密度的提高。该文基于磁通抵消原理,将原来需要独立磁心实现的矩阵变压器集成到单个磁心中实现,进一步减小了磁心体积和磁心损耗;同时给出一种变压器绕组损耗和磁心损耗计算模型,并基于该损耗模型提出一种磁心损耗与磁心所占印制电路板面积的折中优化设计方法。最后,采用高频宽禁带氮化镓器件,设计了一个功率400W、谐振频率1.5MHz的实验样机,验证了所提平面磁集成矩阵变压器优化设计方法的正确性和有效性。     

一种交错并联双向DC-DC变换器的新型磁集成技术EI北大核心CSCD

为了提高交错并联双向DC-DC变换器的功率密度,降低高频工作下的磁心损耗,提高变换器的整体效率,该文提出一种新型磁集成电感结构,采用分段绕组优化设计,通过计算磁心气隙以及各磁柱绕线匝数等参数,将两个分立的电感集成在一个EE型磁心上。使磁元件体积和重量分别减小了48.2%和46.7%。与现有的交错并联磁集成方案相比,该方法能有效降低磁心的饱和度,使磁心上的磁通分布更加均匀,减小电感磁心损耗,提高系统效率。最后,通过有限元仿真和实验样机验证该设计的正确性和有效性.