开关电源高频平面变压器并联PCB线圈交流损耗建模及分析

并联PCB线圈可很好克服厚导体交流损耗大的不足,提高高频平面变压器的载流能力,但由于并联PCB线圈并联层间特有的环流效应,线圈设计变得十分复杂。通过建立并联PCB线圈交流损耗模型,对并联层间环流的产生机理及影响因素进行了深入分析。结果表明,电流频率、原副边线圈交叉换位与组内线圈交错、PCB厚度以及绝缘层厚度等对环流/线圈交流损耗均有很大影响。分析结果和系统化实现的模型为设计提供了方法和指导。实验验证了损耗模型的正确性。     

高频磁性元件Saber损耗模型的研究

在电力电子产品设计过程中，损耗仿真开始受到越来越多的关注。损耗仿真的精确程度取决于所应用的元件的损耗模型，特别是磁性元件。Saber软件是一个功能强大的仿真工具，提供了丰富的磁芯模型。在结合磁芯模型和阻抗测试数据的基础上，本文提出了一种构造磁性元件损耗模型的方法。利用这种方法，构造了变压器、PFC电感、滤波电感及磁放大器的损耗模型，并对部分模型进行了实验验证，对比结果表明所提出的建模方法与模型是有效的。     

基于Ansoft/Maxwell的VRM磁元件集成设计

本文对现有的两种磁元件集成方法(解耦型和耦合型)及各自特点做了简要介绍。针对以Buck+Half-Bridge两级电路为拓扑的VRM，鉴于其后级电路采取固定占空比的PWM控制，经分析得出解耦型磁元件集成方案比非解耦型磁元件集成方案更为适合。在确定方案之后，再结合VRM低压大电流输出的特点，提出一种适用的磁元件集成结构。借助Ansoft/Maxwell 2D对所设计的集成磁元件进行了损耗分析，并通过比较总结了该集成磁元件在损耗和体积两方面的良好表现。     

一种有气隙磁元件高频绕组损耗的测量评估方法

有气隙磁元件的气隙参数设计对绕组交流损耗影响很大,但目前还缺少测量其绕组损耗的有效方法。对有气隙磁元件绕组损耗的产生机理及相关电磁理论进行分析的基础上,提出一种基于气隙等效绕组磁动势替代气隙磁压降的绕组损耗测量方法,通过测试对比验证该方法能有效地评估绕组交流损耗的各种影响因素。进一步采用电磁场三维有限元仿真验证测量结果的准确性,为有气隙磁元件的气隙设计以及绕组损耗分析提供一种有效的测量或评估对比方法,也可以用于从其他方法测量得到的磁元件总损耗中扣除绕组损耗,从而获得磁芯损耗。     

开关电源中磁集成技术及其应用

回顾了磁集成技术的发展历史,介绍并简要分析了目前磁件的等效电路模型及建模方法,从磁心特性、磁集成的通用方法以及不同的磁集成对象三方面对磁集成技术的主要应用研究内容进行了概括分析,总结了磁集成技术的多解性特点、常用的磁集成方式以及磁集成应用的限制。     

高频开关电源中间抽头变压器线圈损耗的建模及其应用

中间抽头变压器由于两个副边线圈是分时工作,其线圈损耗模型不同于无抽头原副边线圈同时工作的变压器.本文采用线圈电流谐波分解和线圈窗口磁势分析的方法对中间抽头变压器线圈损耗进行建模和分析,结果表明变压器奇次电流的磁势在原副边线圈间平衡,偶次电流的磁势在副边两个线圈间平衡.该模型的建立有助于中间抽头变压器线圈的优化设计,中间抽头引出线设计以及线圈损耗的测量.在一个3kW变压器设计上的应用验证了模型的有效指导意义.     

多通道交错并联反激变换器磁集成技术研究

采用谐波分解方法揭示了电压调整模块电感耦合带来通道电流谐波消除的内在机理。在反激变换器中,交流线圈损耗可由变压器分量损耗和电感器分量损耗2部分组成。在中小功率场合,变压器的电流纹波较大,电感器分量带来严重的气隙扩散磁通效应往往成为线圈涡流损耗的主要因素,因此,结合多通道耦合电感技术和反激变压器的线圈损耗特点,提出多通道交错并联反激变换器磁集成技术,以减小电流纹波,改善线圈的电感器分量损耗和磁芯损耗,并通过理论分析和实验加以证明。     

磁集成变换器的推导及磁件等效电路通用模型

提出了比较简单、实用的集成磁件(IntegratedMagnetics,IM)变换器推导方法,建立了磁件等效电路的通用模型,解决了磁集成技术应用中通常要面临的两个问题。另外,还提出由磁集成变换器推导分立磁件变换器的方法,为拓扑变换和电路的综合分析提供了新思路。     

开关变换器高频磁元件PSPICE仿真模型

建立了磁元件PSPICE仿真模型.对磁元件的磁特性、铁芯结构和铜绕组的布置及其开关电源特性的影响进行了计算机辅助分析,并用VB语言编制了可视化对话设置、铁芯结构和绕线布置的操作,同时模拟阻抗分析仪进行了特性曲线分析.这种分析手段有助于对磁元件深入分析和有效设计,提高电力电子开关变换器的性能指标.     

开关电源高频功率平面变压器串并混联PCB线圈交流损耗模型

并联PCB线圈为高频大电流高功率密度开关电源平面变压器重要线圈结构之一,但其载流能力与线圈的设计、变化多端的连接方式以及工作条件等诸多因素有很大关系,必须通过建立线圈损耗模型才能够进行深入系统分析,并得到较优化的设计结果.基于由并联PCB线圈导体层所构成回路的电压平衡原理,结合涡流场场控方程建立了具有串并混联的长形与环形并联PCB线圈交流损耗解析模型.实验验证了交流损耗模型的正确性,并具有足够高的工程精度.     

无气隙可改变耦合度阵列式集成磁件在交错并联变换器中的应用

交错并联变换器动态和稳态特性与集成磁件的耦合系数大小有关.本文提出一种耦合度可改变的阵列式集成磁件,分析了在消除气隙的情况下可改变耦合电感耦合度的原理,给出了耦合度计算公式及集成磁件设计公式.利用有限元分析软件分析比较了阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件的电感量、绕组损耗和磁心热损耗,结果表明阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件相比具有诸多优点.样机实验表明,交错并联变换器动静态响应较好.     

基于WPF的变压器绕组模型的研究与开发

通过对变压器各类绕组结构特点的剖析,规划了绕组导体环模型层次结构及连接单元的基本元素。基于本文中的模型设计,以C#为编程语言及WPF为人机交互页面为工具开发了一套建模系统软件。     

小功率开关电源原理分析及其低待机损耗应用

介绍了小功率反激式Flyback变换器的工作原理；给出了变换器电路拓扑及在不同模式时，变压器原、副边电感的电流波形图。在大功率电源应用场合，将Flyback变换器与主电路类似并联，使得该电路拓扑结构具有低待机损耗、高效率、快速负载动态响应等优点。给出了试验结果并证实了其可行性。     

双定子绕组同步电机及其单绕组等效模型

双定子绕组同步电机有很多突出的优点,建立其数学模型,尤其是能与普通同步电机相类似的数学模型,对其控制和广泛应用具有很大的实用价值.本文首先借助电感参数统一计算公式和双d-q变换,求得了双绕组同步电机众多电感参数的表达式和d-q轴等效模型,取得与文献相同的结论.然后,运用戴维南定理将此模型进一步简化为单绕组模型,形式上与普通同步电机模型完全相同,从而可以借助普通同步电机许多成熟的研究成果,来简化双绕组同步电机的研究工作.最后,通过理论分析和仿真算例,证明了该等效模型的正确性.这一建模方法可推广到双绕组其他类型的交流机或更多相电机.     

倍流整流DC-DC变换器近场耦合集成磁件分析

利用磁性元件磁场近场泄漏的耦合,分析其在倍流整流变换器磁集成结构上的应用。采用磁路-电路对偶等效变换获得近场耦合集成磁件的等效电路模型,直观地对两种现有磁集成方案进行统一描述。论文详细分析集成磁件磁心内部的交、直流磁通分布。基于磁件的回转器-电容模型,对不同近场磁阻下电路的工作情况进行深入的讨论。建立48V输入、12V/90W输出的磁集成原理样机,并进行实验验证和性能评估。     

关于电力变压器绕组导线换位的特点与分析

介绍了电力变压器绕组换位和特点,并对各种换位进行比较分析以及对于变压器附加损耗产生的影响。     

MATLAB与C++Builder混合编程推算变压器温升试验电源切断瞬间的绕组电阻

结合MATLAB和C++Builder,对变压器温升试验电源切断瞬间的绕组电阻进行了推算。     

PWM激励下异步电机铁耗等值电阻模型

通过分析PWM激励下异步电机铁耗变化的特点,提出了一种综合考虑电机运行工况和PWM波形特性的铁耗等值电阻模型。基于铁耗分离原理,使用三个电阻分别等效电机铁耗的磁滞分量、经典涡流分量和异常涡流分量,并推导了正弦激励下各个电阻分量的表达式;进而通过分析PWM激励与正弦激励下铁耗间关系,对正弦激励下铁耗模型进行修正,获得PWM激励下铁耗模型;最后提出了确定该模型参数的实验方案。所建模型中各个电阻分量随电机运行频率和PWM波形的调制系数变化而变化,且变化规律各不相同,提高了电机铁耗计算的准确性。仿真和实验验证了该模型的正确性和有效性。     

高频LLC感应加热电源及降低开关损耗策略研究

该文针对高频感应加热电源迅速发展的现状,通过对LC谐振回路特点进行简要分析,并结合电源结构特点进行讨论高频电源的特点及出现的问题。在此基础上,采用LLC谐振回路作为负载谐振拓扑。根据其工作特点采用输出电压和电容电压相位角作为锁相控制变量,同时为解决某些负载下LLC电源开关角度较大的问题,提出一种LLLC谐振回路,该方案通过加入的电感可以很好地降低开关角度,提高电源效率。最后根据给出理论结果完成实验,得到令人满意的效果。