基于漏磁变压器的镇流器谐振电路研究

阐述了漏磁变压器的工作原理,针对超细管径荧光灯电子镇流器的性能要求,建立了基于漏磁变压器的谐振电路等效模型,探讨了灯管和变压器内部寄生电容对谐振电路的影响,设计了一种新型的镇流器谐振电路,并通过仿真和实验予以验证。     

基于UCC25600的LLC谐振变换器设计

介绍了TI公司的LLC谐振变换器控制芯片UCC25600。分析了LLC电路的工作原理和UCC25600在LLC半桥谐振式开关电源中的用法。采用磁集成技术,利用变压器的漏感和励磁电感,将谐振电感Lr集成到变压器中,减少了磁件的数量和体积,减小变压器副边漏感,以确保副边整流管实现零点流开关。最后制作了样机,实验结果表明,该LLC谐振变换器结构简单,运行可靠,输出稳定。     

三相三柱变压器对偏磁电流的耐受特性研究

为了分析三相三柱电力变压器在高压直流输电系统大地回流作用下运行性能的变化情况,采用电路—磁路耦合的数值方法建立了包括变压器内部主要漏磁回路在内的该型式变压器详细模型,并利用该模型通过改变漏磁磁阻值重点讨论了漏磁回路对变压器耐受直流电流偏磁能力的影响。仿真分析结果表明,三相三柱变压器内部漏磁回路特性对变压器受直流电流偏磁作用的影响不可忽视。当漏磁磁阻减小至一定程度时,该种型式变压器仍然会受到直流偏磁电流的影响,因此在三相三柱变压器设计制造环节应对其漏磁回路加以充分考虑。     

结合变压器T网络模型的具有可变恒压增益特性的补偿网络参数确定新方法

该文根据电路理论分析谐振式无线电能传输磁耦合系统的耦合电感模型和变压器T网络等效模型,得出磁耦合系统可以以不同等效变比表达的机理。提出对给定的磁耦合系统,通过补偿参数设计可使WPT系统实现任意恒压增益的新思路。基于变压器T网络四参数模型中参数(包括等效原边漏感Lpk,等效副边漏感Lsk,等效激磁电感Lm和等效变比n)的多解性,建立原边等效漏感、副边等效漏感及等效激磁电感与等效变比n的函数关系。通过对不同变比n下对应漏感的谐振补偿设计补偿参数,可使WPT系统获得不同的电压增益。该设计思路物理概念清晰,模型简单明了,有助于有效拓宽输出电压的变化范围。在输入、输出及开关频率不变的情况下,可实现磁耦合系统线圈匝数及尺寸的减小,有利于磁耦合系统小型化设计。实验结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

漏感与分布电容对单激式变压器输出波形影响

为了探讨单激式变压器开关电源分布电容的存在,抑制分布电容及漏感,克服高频变压器在设计时分布电容及漏感对充电过程的影响,在不增加变压器工艺要求情况下,探讨采用新的解决方法。通过分析分布电容参与谐振充电的过程,提出LLC谐振电感消除高频变压器分布电容对充电过程的影响,从而抑制变压器漏感及分布电容对电路的影响。对所提想法进行了仿真和实验,结果表明采用新的方法有效。     

CLTLC多谐振变换器的磁集成方法

基于印制电路板(PCB)绕组及平面变压器技术,提出一种仅包含单一磁件的磁集成设计方案,可有效解决多谐振变换器中磁性元件数量过多的问题,并将其成功应用到CLTLC多谐振变换器中。该变换器的所有磁性元件,包括两个谐振电感和两个高频变压器,都可集成到EIE型磁心结构中。为实现变压器励磁电感和漏感的解耦控制,利用矩阵变压器思想和绕组不均匀分布设计,在磁心的中柱引入一定气隙,可得到一种新型E型磁心结构。另外,基于该结构,建立变压器的磁阻模型,从数学角度对所提磁集成方案进行论证。同时,给出最终的磁集成设计方案。最后,建立一台额定功率为1kW的CLTLC多谐振变换器样机,并进行了相关实验。实验结果验证了所提磁集成设计方案的可行性和有效性,变换器的最大效率可达96.45%。     

一种桥型副边LC谐振变换器及其建模和设计

提出了一种零电流开关(ZCS)的谐振变换器,变压器副边采用倍压结构,由谐振电容和变压器漏感组成的LC谐振可实现电路中能量的传递。电路采用调频工作,开关频率小于谐振频率,使得开关管和二极管都能获得ZCS。原边开关管电压应力取决于原边电路结构,副边二极管只承受输出电压。详细分析了各工作模式,基于基波分析法推导了电路的电压增益与频率比m、漏感系数h以及品质因数Q的关系,表明了变压器副边绕组可以比传统设计减半。针对在车载逆变器样机的应用,对该电路提出了一种高效的设计方案。最后,建立了一个21~28V输入/额定功率600W的逆变样机,实验波形及较高的变换效率验证了电路的正确性及设计方案的可行性。     

基于CLLC谐振变换器的磁集成变压器优化设计

针对车载充电器后级DC/DC变换器,采用CLLC谐振变换器作为主电路拓扑,通过对变压器的磁芯尺寸进行自定义设计,实现用变压器漏感代替变换器谐振电感。为了减小变压器高度、提高功率密度,进一步对初步设计的变压器结构进行了优化,给出了磁芯优化改进的约束条件。最后通过有限元仿真以及样机实验验证了变压器设计理论的正确性和结构改进的合理性。     

DBD等离子体发生器电源电压频率异常分析

研究中发现了电源电压频率异常现象。通过实验发现这种现象是由于高漏感变压器的存在,导致电路谐振能量过大引起的。在此研究了这种现象对开关损耗和RCD缓冲电路的影响,提出通过调整谐振参数和加大占空比来抑制这种现象的方法。     

基于磁场检测原理的变压器监测预警系统设计

为了更可靠地解决变压器潜在故障的预警问题,提出了一种基于磁场检测原理的变压器在线监测预警装置的设计方法。在对变压器的潜在故障及其漏磁场特性分析的基础上,采用模块化设计方法,给出了磁场检测模块电路,数据中心模块电路,传输模块及电源模块电路。该设计从漏磁角度解决变压器潜在故障预警问题,具有一定实际参考价值。     

基于回转器-电容模型的变压器漏感的研究

回转器-电容模型是一种较新的描述磁性元件的电路模型.本文根据能量相等的基本原理推导变压器漏感在回转器-电容模型中的表现形式.文中具体给出了几种典型变压器的漏感能量求法,并对应回转器-电容模型给出了表征漏磁通的漏磁导电容值的求法;讨论了变压器绕组采用交错换位绕法后漏磁通发生的变化.通过一个立式变压器、平面变压器验证了漏磁导电容计算方法的有效性.     

新型LLC谐振变换器的分析与设计

针对多数文献对LLC谐振电路工作原理阐述的不够详细和贴近实际,详细阐述了LLC谐振电路的工作原理.该拓扑采用固定死区的互补调频控制方式,利用变压器的漏感和励磁电感,通过与谐振电容产生谐振,实现零电压开关(ZVS).结果表明,LLC谐振变换器具有转换效率高、EMI小等诸多优点,更适合开关电源的高频化和高效率的要求.     

串联谐振式升压变换技术

对推挽升压变换器进行了充分分析，利用变压器的漏感，使电路工作于谐振模式下，电路的性能得到很大提高。实验证明，此电路具有很大的优越性。     

DCM工作模态下LCC静电除尘变压器仿真设计

通过在Saber中搭建LCC谐振电路,在固定开关频率和占空比下,根据输出功率,分析了高频变压器的原边电流、电压和视在功率。结合传统AP法,计算出合适的绕制参数和磁芯尺寸。利用Maxwell软件,在3D瞬态场下,分析变压器原副边的耦合系数,确定合适副边对原边的漏感值。再利用Saber中自带的磁元件工具箱,在2D环境下分析绕组分布和层间电容值。仿真结果最终得到符合谐振要求的寄生参数。仿真设计有助于在实际制作变压器之前,对绕制参数及工艺提供可靠指导。     

微波炉用漏磁变压器稳压性能的研究

漏磁变压器,是指通过漏磁支路对主磁通的分流作用,而实现稳压功能的一种特种变压器.文中针对一种微波炉用漏磁变压器,详细地阐述了其利用主磁路的饱和效应及漏磁支路的非饱和特性,实现稳压的工作原理与工作条件,并在此基础上,给出了漏磁变压器的设计原则.基于电磁关系的分析,文中建立了漏磁变压器的等效电路与仿真模型.最后,通过实验验证了等效电路与仿真模型的准确性,对漏磁变压器的设计提供了有效的指导.     

高频变压器分布参数提取及谐振电路设计

高频变压器中存在漏感和分布电容。首先对其建立简化的二维电路模型。再用有限元软件Ansoft Maxwell对高频高压大功率变压器的绕组和铁芯进行二维建模,对建好的模型进行电场和磁场分析。然后用能量法对漏感和分布电容进行提取,最后将提取的分布参数整合到谐振电路中,使电路中的开关元件可以实现软开关,系统运行的损耗得以减小。     

谐振复位单端正激电路开关管应力分析

谐振复位单端正激电路中谐振复位电路的特征阻抗及频率影响了电源的可靠性,详细描述了电路5个工作模态中开关管漏极电压、工作电流、变压器励磁电流及复位电压的工作状态。应用Saber软件对谐振复位单端正激电路中开关管在不同工作条件下的电压应力及工作电流变化的工作状态进行了分析,并通过一个实例的设计和测试验证了分析的正确性。     

中频圆导线变压器漏感的精确解析计算

中频变压器作为反激直流变换器的核心部件,变压器漏感过大时产生的尖峰电压对开关器件的影响是不可忽视的.另外在谐振直流变换器中,变压器漏感需要与谐振电容、频率匹配才能使电路达到理想工作状态.因此,在设计直流变换器时,对变压器漏感进行精确的计算变得尤为重要.现有计算漏感的数值法无法灵活地运用于变压器设计中,解析法得到广泛的推广.目前中频圆导线变压器漏感的解析计算法大多基于面积等效法,但是等效后会使变压器窗口处绝缘区域面积偏大,漏感计算结果不够准确.另外也有对中频圆导线的频率效应进行直接分析,但忽略了匝间的不规则空隙,导致漏感计算结果偏小.为此,该文提出一种更加精确的漏感解析计算方法,不仅对圆导线的频率效应进行分析,而且考虑了匝间不规则空隙,以提高漏感的解析计算精度.最后基于搭建的变压器样机进行实验,验证了所提方法的正确性和有效性.     

一种次级LC谐振变换器的建模与参数设计

提出一种LC谐振型推挽直流变换器拓扑。初级采用桥型推挽结构,次级采用倍压结构,主要利用变压器漏感和倍压电容构成的LC谐振来传递能量。该变换器能实现初级开关管和次级二极管的零电流开关,有效抑制开关管的最高承受电压。针对电路输入输出特性,采用基波分析法建立相应的电压增益模型,反映谐振品质因数、漏感系数及频率比对电压增益的影响。根据电压增益模型设计了一款22~28 V输入/360 V输出/额定负载650 W的样机的电路参数,实验验证了电路的可行性和电压增益模型的有效性。     

适合大电流输入高压输出的软开关直流变换器

首先,提出了一种LLC谐振的软开关直流变换器,其中原边包含4个开关管、2个变压器绕组和1个耦合电容,并利用耦合电容构造了2个变压器绕组同时工作的回路,实现了两者的均流;副边包含2个二极管和2个谐振电容,构成了一个谐振式倍压电路;然后,利用变压器漏感、励磁电感和谐振电容产生LLC谐振来传递能量,各开关管能实现零电流开通,二极管零电流关断,且承受的反向电压为输出电压,关断损耗也很小;最后,分析了电路各阶段的工作原理,推导了电压增益特性,并设计了一款22~28 V输入、360 V输出、额定负载800 W的样机。实验测试结果证明,电路最高效率达到93.5%,同时也证明了电路的有效性。