高频变压器分布参数的确定及其影响分析

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随着以碳化硅为代表的新型电力电子开关器件的出现,开关电源朝着更加高频化和小型化等方向发展。高频变压器作为开关电源中隔离式DC/DC变换器的重要组成部分,起着能量传输、电压变换、电路隔离的作用。随着工作频率的不断提高,变压器体积、重量减小,功率密度增大的同时,高频下的分布参数对变压器的电路性能影响也越来越明显。因此,建立合适的变压器模型、进行分布参数提取、分析分布参数对变压器电路的影响以及对分布参数进行处理显得尤为重要。本文主要做了以下几个方面的工作:(1)建立了高频变压器分布参数的三电容等效电路模型并利用AP算法,设计、绕制了一个高频变压器用于实际的计算和测量。(2)提出了分布参数的两种确定方法:数值计算法和实际测量法。分析了漏感和分布电容对高频变压器的电路性能影响,进而给出解决减小分布参数的具体办法,并通过Maxwell验证了解决办法的合理性。(3)对分布参数计算和测量方法确定好的漏感和分布电容值进行数值结果对比并利用得到的高频变压器各项分布参数,在Matlab/Simulink中建立等效电路原理图进行仿真分析,得出分布参数对变压器输出波形的影响。本文针对高频变压器进行了一些关键问题的研究,分析了分布参数对变压器电路性能的影响,有效的给出了分布参数的确定及分布参数减小的具体方法,为变压器设计提供了很好的理论指导。
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