寬頻帶下電子變壓器模型及其電磁干擾的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展，電力電子設(shè)備與人們的生活、工作的關(guān)系日益密切，而電子設(shè)備的運(yùn)行都離不開可靠的電源，開關(guān)電源就是這樣一種利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，為了適應(yīng)當(dāng)今開關(guān)電源“短、小、輕、薄”的發(fā)展趨勢(shì)，開關(guān)頻率一直在不斷的提高，眾所周知，在高頻的情況下，作為開關(guān)電源的核心部件的電子變壓器的分布參數(shù)會(huì)嚴(yán)重影響開關(guān)電源的性能，因?yàn)殡娮幼儔浩鱾鬟f的是高頻脈沖方波電壓，在瞬變過(guò)程中，漏

2、感和分布電容會(huì)引起浪涌電流和尖峰電壓以及脈沖頂部振蕩，造成損耗增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞開關(guān)管，并產(chǎn)生電磁干擾，此外，繞組的交流電阻由于集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)的影響，其值必大于直流電阻，所以繞組損耗相對(duì)于工頻的情況將大大增加。故在寬頻帶下研究如何對(duì)變壓器進(jìn)行建模對(duì)于研究其高頻特性具有重要的意義。
　　本文采用了基于遺傳算法的變壓器優(yōu)化設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)了變壓器的參數(shù)，利用ANSYS有限元仿真軟件，對(duì)優(yōu)化前后的變壓器進(jìn)行溫度場(chǎng)仿真、電場(chǎng)仿真，通過(guò)溫度

3、場(chǎng)仿真來(lái)檢驗(yàn)優(yōu)化后的變壓器是否真的提高了效率，通過(guò)電場(chǎng)仿真來(lái)檢驗(yàn)變壓器的絕緣強(qiáng)度是否達(dá)到了要求。針對(duì)設(shè)計(jì)的變壓器，利用ANSYS仿真軟件在二維和三維兩種情況下分別提取了其分布電容參數(shù)，包括線圈匝與匝之間的分布電容，匝與鐵芯之間的分布電容，繞組層間的分布電容，并研究了分布電容的性質(zhì)，包括鐵芯對(duì)分布電容的影響，線圈的位置對(duì)于分布電容的影響等。其次研究了繞組線圈的高頻損耗問(wèn)題，包括線圈的集膚效應(yīng)損耗，鄰近效應(yīng)損耗，根據(jù)電磁場(chǎng)理論推導(dǎo)出了集膚效