平面变压器在开关电源中的技术优势

高功率密度是当今开关电源发展的主要趋势，要做到这一点，必须提高磁元件的功率密度。平面变压器因为特殊的平面结构和绕组的紧密耦合，使得高频寄生参数大大降低，极大地改进了开关电源的工作状态，因此近年来得到了广泛的使用。研究了几种不同的平面结构和绕组制作的方式，介绍了设计平面变压器的一个标准方法，从而使得设计过程变得更加简单，大大降低了设计成本。最后，比较了平面变压器和传统变压器的一些参数，并给出了设计方针。     

一种应用于开关电源的高频平面变压器的设计

介绍了高频平面变压器的特点和在高功率密度开关电源中的应用,详细的说明了一种高频平面变压器的设计过程,包括参数的计算和绕组的制作。最后通过试验验证了这种平面变压器符合设计性能要求。     

基于温升要求上限的开关电源变压器优化设计

磁性元件占据了开关电源的很大部分重量和体积,提高磁性元件的功率密度是开关电源设计不懈追求的目标。所谓优化设计,就是在满足元件温升要求条件下,选用最小体积的磁芯,设计最合理的绕组,使得设计的元件功率密度最高。通过对开关电源变压器功率损耗的研究,构建了变压器损耗模型,推导出最小功率损耗的计算方法,提出一套优选磁芯和基于温升要求上限的设计方法。通过设计一台50KHz,2.8KW开关电源变压器,测试结果表明,该方法设计的变压器功率密度明显提高。     

应用平面磁芯结构的高功率密度整流变压器设计

为解决高压绝缘致使高频大功率开关电源中整流变压器功率密度不高的问题,通过分析常规结构整流变压器电位分布的不合理因素,提出一种新的变压器磁芯结构。它采用平面磁芯并联磁路构成变压器单元,由不同单元串级连接、层叠布局形成整个变压器磁芯。设计实例分析表明,该串级式层叠平面磁芯变压器的电位分布有利于提高整流变压器的功率密度,且比常规结构整流变压器的功率密度有显著提高。     

平面变压器在开关电源中应用的优越性分析

与传统变压器相比较,平面变压器有许多明显的优势。它在提高开关电源的功率密度、减小开关电源中磁性元件的体积方面有着重要的意义。因此,近年来平面变压器被人们广泛地研究。本文分析了平面变压器在开关电源中应用的技术优越性。     

开绕组电机伺服控制中开关电源的设计与应用

根据开绕组电机伺服驱动电路中需要多路电源供电的情况,设计了一款基于TOP247Y的单端反激式开关电源.根据开绕组电机的拓扑结构特点,着重分析高频变压器的设计,计算开关电源的参数,最后介绍开关电源的部分外围电路设计,后续采用直流稳压模块对开绕组电机拓扑逆变器各桥臂单独供电.通过实验证明所设计的开关电源适用于开绕组电机伺服驱动.     

高频平面变压器绕组损耗分析及参数优化设计

本文针对高频电源变换技术的需求,分析了高频工作条件下,铜箔绕组的交流阻抗、结构参数、绕制方式对平面变压器损耗的影响,研究了并联绕组结构的损耗特征及影响因素。根据研究和仿真分析结果,提出了高频工作条件下,几种低损耗平面变压器绕组的结构优化设计方案,并进行了Maxwell 3D仿真对比分析。还完成了高频平面变压器样机研制,最后进行了变压器的参数测试及分析,和相应的电源变换模块带载试验,得到了效率最高、温升最低及变化最平稳的平面变压器绕组设计方案,结果表明并联绕组交叉结构能够减小变压器高频损耗、降低温升、提高效率。     

基于双边绕组的高PCB利用率集成磁元件设计

在高功率密度电力电子变换器中,电感和变压器的尺寸占有越来越高的比重。为了提升变换器的功率密度,高频平面磁元件得到广泛应用和研究。磁元件的集成能够实现绕组或磁路的共用,从而大幅减小了磁元件总体积。但是,目前平面型的集成磁元件普遍存在印制电路板(PCB)绕组空间利用率低下的问题。针对该问题,提出了变压器双边绕组与谐振电感同时集成在同一谐振电感磁柱结构,从而实现了PCB空间完全充分利用,减小了磁元件体积。此处建立了分析模型,最后通过实验验证了所提集成磁元件的可行性和优势。     

高频低造型电源变压器的设计与应用

探讨了高频低造型电源变压器设计的有关问题,给出了平板式绕组的设计制作方法。该方法能自动串连绕组各层导体,从而解决了绕组各层导体之间的连线问题,避免了焊接,大大提高了器件的可靠性和绕组对磁心窗口的利用率。实验结果表明,用这种方法制作的变压器漏感小、效率高,特别适合用于分布式高功率密度的开关电源模块当中。文中还给出了高频低造型电源变压器的计算机辅助设计方法,这不仅使得设计过程更灵活、快捷,也使得设计结果更可靠。     

Vishay推出新系列250W全桥混合平面变压器TPL-2516

<正>近日,Vishay公司宣布,推出用于航空、工业控制和新能源控制的新系列250W全桥混合平面变压器——TPL-2516系列。该器件采用特殊的绕线结构,性价比优于传统的平面变压器,而且尺寸更小、性能更优,易于定制。该产品采用特殊的绕线结构,铜填充因数大于传统的平面变压器,这样就减小了整体封装尺寸,最大高度只有16.5mm,功率密度也更高。这使Vishay能够简便和快速地调整变压器的参数。TPL-2516系列变压器采用分裂式初级设计,能在120V或380V电压下高效工作,适用于离线和带PFC的开关电源,以及全桥/半桥转换器。器件符合MIL-PRF-27的要求,采用让产品结     

开关电源高频功率平面变压器热设计研究

高功率密度要求和高频下涡流损耗(包括磁芯和线圈的涡流损耗)的急剧增大对高频功率平面变压器的热设计带来巨大挑战.通过分析平面变压器热传递特性,提出一种可分别计算线圈和磁芯温升的热模型及其建模方法.此外,根据铁氧体磁芯的损耗温度特性,还提出一种平面变压器温度设计准则.实验证明提出的热模型具有足够高的工程精度,而提出的温度设计准则可使变压器具有良好的热稳定性,从而改善了平面变压器热性能.     

一种新的电力变压器在线监测方法的研究

在变压器各类故障中,最常见的就是绕组匝间短路.目前,主要是通过变压器油中溶解气体的在线监测作为监测变压器运行的主要手段.通过分析找到了变压器在线监测特别是针对绕组在线监测的新特征量：功率损耗.在此基础上,探讨了实现变压器绕组在线监测的可能性,再结合油气量分析提出了相应的监测判断流程,初步探讨了新的电力变压器在线监测系统和变压器状态评估的框架.     

LLC谐振变流器中平面变压器铜损优化设计

本文对平面变压器应用于LLC谐振变流器中时的铜损进行了分析。与普通的变压器不同,LLC中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能。这使得变压器一、二次电流并不是同相位的,并导致一些额外的铜损。本文对绕组结构和气隙的影响分别进行了分析,在损耗分析的基础上讨论提出了一些LLC谐振变流器中平面变压器的优化方法。在分析过程中,利用有限元分析(FEA)仿真工具为理论分析提供帮助。并制作了一台300～400V输入,12V/33A输出的样机来检验理论分析和仿真结果。     

单原边绕组双输入反激变换器关键问题的研究

单原边绕组双输入反激变换器结构简单,能实现多种新能源联合供电,在中小功率应用场合具有很好的应用前景。变压器只有一个一次绕组,开关器件电压应力降低,各输入源既可以单独向负载供电又可以同时向负载供电。但变换器由于变压器漏感及其他参数影响,反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,会影响开关管的正常工作。选用吸收电路吸收漏感,实现闭环设计,最后通过仿真验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。     

基于集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计

现有变压器设计方法没有对谐波下绕组结构进行精确设计,为此提出了一种考虑集肤效应与邻近效应的静电除尘变压器绕组谐波损耗优化设计方法。利用Helmholtz方程对交流谐波下铜箔、矩形及圆形导体绕组的损耗进行了分析及优化,并考虑了磁芯窗口参数的影响,对比了各种优化方法的优缺点及应用场合。样机实验结果表明,该方法可以准确给出谐波损耗最小时的优化结构,适用于大功率定制变压器的设计。     

基于MOS管串联开关的高压脉冲电源设计

介绍了一种基于MOS管串联开关的高压脉冲电源设计方案,采用工频高压电源通过MOS管串联开关向脉冲变压器初级放电,经脉冲变压器升压在负载上输出-4500V的高压脉冲,该方案具有电路结构简单、可靠性高等优点。     

反激变压器传导共模EMI特性分析

为了研究反激变压器传导共模EMI特性的问题,在分析反激电源传导共模噪声传输机理基础上,提出了变压器可视为共模滤波器的新观点.通过理论分析变压器的容性效应,明确了影响变压器共模噪声抑制能力的关键因素,优化设计变压器绕组结构,改变原副边绕组间的容性分布参数,可改善变压器的传导共模EMI特性.最后,通过一台反激电源样机进行了...     

大功率全桥软开关电源变压器的设计和研究

介绍了3kW、60kHz软开关电源变压器的主要特点,给出了3kW全桥软开关电源变压器的磁芯材料选择、电磁参数设计及绕制工艺。测试结果表明,试验变压器的主要参数均接近进口样机,空载、满载时输出波形正常,运行状况良好,可以确定采用国产LP3材料的PM87磁芯是正确的,同时,设计的绕组参数合理,绕制工艺也切实可行。     

电子调压电炉变压器及其控制策略

传统电炉变压器中复杂的调压绕组和分接头的频繁动作会严重影响供电可靠性、降低其使用寿命,还会给电网电能质量以及工艺生产质量带来不利影响。提出了一种新型电子调压电炉变压器,利用含有高压绕组、工作绕组和控制绕组的三绕组变压器,以及3个相互配合的变换器,对工作绕组输出进行调节,可省略或者大幅减少分接头,同时实现输出电压连续调节,因而可大幅提高供电可靠性和供电电能质量。详细分析了电子调压电炉变压器的拓扑结构,提出了相应的协调控制策略。仿真结果表明了所提电子调压电炉变压器具有良好的性能。