高频变压器分布参数分析

随着单端反激电源工作频率的提高,高频变压器分布参数的影响不可忽视,但在实际设计中一般考虑漏感而忽略了分布电容的影响。高频变压器分布电容可分为绕组匝间电容、绕组层间电容、绕组间电容。文章给出了高频变压器数学模型及各类分布电容的理论计算方法,并分析了不同绕制方法和空间布局对高频变压器分布电容的影响,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

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。     

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的七关电源模块当中，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。     

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。     

基于超声波技术的绕组变形3维成像检测装置设计

电力变压器是重要而昂贵的电力设备,在运输和运行过程中,由于意外碰撞或系统短路故障的强大电动力的作用,可能会发生某种程度的绕组变形,因此,必须对变压器绕组进行带电检测,从而保证其安全可靠运行。为此,设计了基于超声波技术的变压器绕组变形3维成像检测装置。首先,为了解决超声波发射及接收探头的安放问题,提出一种超声波探头安放位置算法,通过对3种不同情况下超声波探头的安置方法的研究,提高了变压器绕组检测中超声波信号的接收效果。然后,提出一种基于超声波定位的距离转换算法,解决了被测点3维轴向坐标确定问题,据此实现了在测试现场实时生成变压器绕组3维图像的功能。接着,开发出变压器绕组变形检测装置,能够对变压器绕组实现实时3维成像和定量分析,从而完成对变压器绕组形变的带电检测。最后,在某变压器上进行了应用研究,证明了上述装置的有效性。     

三绕组高频变压器优化设计方法

随着工程中对三绕组高频变压器的需求逐渐增多,准确计算三绕组高频变压器电磁参数并对其结构进行优化设计具有重要的工程价值。根据三绕组高频变压器结构,推导了中间位置绕组的交流电阻系数计算式。求解得到三绕阻高频变压器中压绕组区域漏磁能量大小,用以计算高低压绕组间漏电感。使用自由参数扫描法进行设计的过程中,采取给定高压绕组初始位置进行迭代计算的方式,实现同时对三绕组高频变压器2个漏电感进行控制。按照最优设计方案制作了一台5kHz/7kVA三绕组高频变压器样机,通过仿真分析与试验测试验证了计算方法与设计方案的有效性。     

大功率高频高压变压器绝缘设计研究

变压器绝缘对于高频变压器的安全稳定运行非常重要,尤其是高频高压变压器的电压等级较高,对变压器绝缘性能提出了更高的要求。以一台大功率高频高压除尘变压器作为对象,研究了不同绕组绕制方法对变压器绕组绝缘的影响,并对变压器主绝缘的电场进行仿真分析。结果表明:改变绕组结构可以有效改善绕组电压分布以及提高变压器绝缘的耐压水平,绝缘纸板-油结构完全可以满足高频高压变压器主绝缘的要求,可为大功率高频高压变压器的绝缘设计提供参考。     

采用电力电子变压器的多端口能源路由器

基于能源互联网背景,结合多绕组高频变压器,设计了一种新型的家庭用多端口能源路由器。这种能源路由器的优势在于具有相对较高的能量密度和转换效率,同时更易于实现多电压等级接入,交直流混合,因此更适合于分布式电源及可再生能源的接入。给出了多绕组高频变压器的简化数学模型以及基于此的控制方法,同时在最后给出了用于验证系统正确可行性的仿真及实验结果。     

半桥LLC型谐振变换器的高频变压器设计

高频变压器作为半桥LLC型谐振变换器的核心组件,其设计将影响开关电源的损耗、输出电压的稳定性及发热量等。针对5 kW高频变压器的设计,介绍了高频变压器磁芯选型原则,采用面积乘积法(area product,AP)确定了绕组导线型号和磁芯类型,通过进一步优化计算得到了绕组匝数、变压器损耗及其他相关参数。最终确定的高频变压器参数为:原副边侧绕组导线为18号导线,磁芯型号为EE-100,变压器变比为0.737 5,原副边匝数分别为59和80匝,变压器损耗为16.187 W。     

大容量高频变压器绕组损耗的计算与分析

应用有限元法对铜箔式10kW大容量高频变压器损耗进行分析,对不同绕组结构的变压器进行了损耗分析,得到了绕组交叉换位技术可减少大容量高频变压器损耗的结论,最后样机实验数据提供了有力的证明。利用绕组交叉换位技术设计开发的20kHz、10kW变压器效率最高可达99%。     

基于ANSYS仿真的绕组交叉换位对高频变压器损耗的影响分析

为了探究绕组交叉换位对高频变压器绕组损耗的影响,基于高频变压器样机模型,利用ANSYS有限元软件建立了高频变压器的仿真模型,并考虑了高频下绕组的集肤和临近效应的影响,然后对比分析了绕组交叉换位前后磁心窗口内的磁感应强度、绕组电流密度分布以及绕组损耗的变化规律,得出了绕组交叉换位可以有效降低绕组损耗的结果。同时也说明了利用ANSYS软件分析高频变压器模型损耗的合理性和有效性,为高频变压器的优化设计提供了有效技术支持。     

基于高频变压器一维模型漏感产生与减少研究

通过反激变换器的拓扑结构图与等效模型得到高频变压器漏感变化对开关管耐压的影响,并以平面卧式变压器为例建立一维模型,且进行了高频变压器漏感定量计算和研究,阐述了高频变压器漏感的危害。从高频变压器的一维模型出发,通过建立匝间距离ha、透入深度δ、线圈窗口在X轴上的宽度w等因素的数学表达式,利用关系曲线确定出影响高频变压器漏感大小主要因素。经过实验与研究分析,提出了增大绕组宽度、增大绕组高宽比、增加绕组之间的耦合程度新的减少高频变压器漏感的方法,实现了减少高频变压器漏感的目的,并以实验验证了该方法的可行性。     

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.     

大容量高频高压变压器的研究与设计

设计了一台可用于高压直流电源系统的,参数为10kW,20kV,40kHz的大容量高频高压变压器。磁心尺寸采用典型Ap法设计,副边绕组匝数较多,采用分段分层设计有效较小了分布电容;绕制完成后对其分布电容和漏感进行了实验测量,并采用有限元方法对分布电容进行仿真计算。将所设计的大容量高频高压变压器应用于LCC谐振变换器,借助电路仿真软件得到了理想的原边谐振电流波形和充电电压波形。电路仿真结果良好,证明变压器工作特性稳定,分布参数对电源系统影响较小,也由此说明高频高压变压器设计的合理性。     

高频变压器涡流损耗公式的推导及有限元方法的验证

高频变压器绕组中损耗与其结构和排布密切相关,计算不同绕组结构的损耗,确定绕组结构与损耗大小的关系对高频变压器设计和制造意义重大。推导并建立了平扁变压器中涡流损耗的计算公式,用于不同绕组结构的损耗计算。该公式不仅简化了绕组损耗的计算复杂程度,也阐明了绕组结构与绕组损耗及参数的关系。最后用有限元方法验证了损耗计算公式的正确性。     

高频变压器漏感计算方法及优化设计研究

在电力电子变压器应用中,高频变压器漏感对所连接变换器的电压、电流应力及整个装置的性能具有重要影响,因此准确计算与设计高频变压器的漏感显得尤为重要。为了更准确地计算高频变压器漏感,此处考虑高频变压器实际绕线工艺,提出一种新的漏感解析方法,该方法结合了理论解析计算和实际高频变压器绕线结构,通过有限元仿真和实测,验证了该计算方法的有效性。在此分析了频率变化对漏感的影响,可将计算过程进一步简化,节省计算时间。研究了绕组匝数、绕组高度以及高低压绕组之间的绝缘距离等因素对高频变压器漏感的影响,为高频变压器优化设计提供理论依据。     

论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,一个重要的技术就是提高电源中磁元件的功率密度。平面变压器因为特殊的平面结构和绕组的紧密耦合,使得高频寄生参数得到了很大的降低,极大地改进了开关电源的工作表现,因此在近些年得到了广泛的应用。本文研究了几种不同的平面结构和绕组制作的方式,并且谈到了设计平面变压器的一个标准方法,这将使得设计过程变得更加简单,而且可以大大降低设计成本。最后实际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。     

非隔离型LLC谐振变换器分析设计

LLC谐振网络变换器是一种软开关变换器,能够降低损耗、实现高频化、提高效率,在通信电源、电池充电器等方面有着广泛的应用.传统LLC变换器为隔离型的谐振变换器,其中包含一个高频隔离变压器.在功率较大的场合中,隔离变压器设计困难,且漏感较大,导致损耗高,影响变换器性能;另一方面,隔离变压器由两个绕组组成,导致谐振变换器的体...     

电力电子变压器中高频变压器的设计方法

高频变压器是电力电子变压器的核心组成部分,担负着功率传输、电压变换和电气隔离等功能。针对当前高频变压器选型所存在的问题,提出了一种应用于电力电子变压器中高频变压器的设计方法。基于纳米晶软磁材料的高磁导性能,选择新型铁基纳米晶作为其铁芯材料,考虑电力电子变压器中移相全桥DC/DC变换器存在副边占空比丢失的问题,将面积乘积(AP)法与移相全桥DC/DC变换器的理论相结合,计算了高频变压器的变比和原副边绕组等参数。通过对高频变压器铁损、交流电阻、绕组温升和绝缘强度的测试和分析,结果满足设计要求,验证了设计方法的有效性和可行性。     

推挽DC／DC变换电路中高频变压器的设计

高频变压器的设计是功率变换电路设计的核心技术。详细介绍了1100W／55kHz推挽DC／DC变换电路中高频变压器的设计过程,包括变压器磁芯选取及型号的确定、绕组设计及变压器的绕制。给出了变压器原、副边电压实验波形,实验结果表明所设计的变压器工作稳定可靠,满足电路设计要求。