高壓大功率平面變壓器和電感器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，開關(guān)電源變換器受到了越來越多的關(guān)注。變壓器作為開關(guān)電源產(chǎn)品的重要組成部分直接影響著開關(guān)電源產(chǎn)品的大小、成本和性能，是開關(guān)電源變換器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵元件之一。平面變壓器的出現(xiàn)為開關(guān)電源變換器的優(yōu)化提供了一個新的研究方法。因此近十年來平面變壓器的發(fā)展迅速，但高壓大功率平面變壓器的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，需對平面變壓器的各項(xiàng)寄生參數(shù)進(jìn)行均衡分析，因此發(fā)展比較緩慢，而大功率平面變壓器能在一些大功率電源設(shè)備中發(fā)揮巨大的優(yōu)勢。因此本文將以

2、一個20kW的平面變壓器為例對大功率平面變壓器的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
　　本文首先介紹了平面變壓器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及大功率平面變壓器研究的目的及意義。詳細(xì)介紹了平面變壓器的結(jié)構(gòu)類型，并闡述了平面變壓器的優(yōu)劣勢。
　　其次闡述了平面變壓器的熱設(shè)計(jì)思想，采用以仿真為基礎(chǔ)的熱設(shè)計(jì)思想，給出了平面變壓器的熱設(shè)計(jì)流程;詳細(xì)介紹了平面變壓器的漏感、分布電容、磁芯損耗和繞組損耗等寄生參數(shù)，并利用電磁仿真軟件分析了平面變壓器繞組結(jié)構(gòu)對變壓器漏感

3、和損耗的影響;給出了平面變壓器的設(shè)計(jì)和仿真優(yōu)化過程，采用交叉繞組結(jié)構(gòu)將20kW平面變壓器的效率提高至99.3％，功率密度達(dá)到30.7W/cm3;通過熱仿真軟件AnsysWorkbench對平面變壓器模型進(jìn)行熱仿真，計(jì)算其溫升和熱阻以確定平面變壓器設(shè)計(jì)的合理性。
　　然后設(shè)計(jì)一個應(yīng)用于LC串聯(lián)諧振變換器中的平面電感器，詳細(xì)介紹了電感器的氣隙擴(kuò)散磁通對繞組損耗的影響以及優(yōu)化方法，并通過仿真分析設(shè)計(jì)了一種將氣隙開在E型磁芯上下邊柱的磁芯