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bob88综合体育:单端反激式开关电源中高频变压器的建模与仿真测验研讨
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分类: 浏览次数:61电抗器 
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最后更新: 2023-03-29 09:20:06
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  单端反激式开关电源的规划开始完结今后假如不进行电路的仿真而是直接进行制板和试验调试,虽然终究能够得到试验所要求的各项功能指标,可是或许会花费很多的费用和时刻[1]。而反激式的规划办法和进程;文献[4]介绍了使用软件PITransformerDesigner6.5在高频变压器规划中参数的挑选以及注意事项;文献[5]对高频的规划进行了剖析,使用PowerEsim软件对变压器参数进行仿真优化,进步了

  (1)核算高频变压器建模所需求的相关参数,并填入相应的表格内,如图1所示。本文需求规划一个具有多路输出的单端反激式高频变压器,其规划要求为,在直流输入170V到700V规模内,输出1路5V/1A,1路24V/2A,1路15V/0.2A,1路-15V/0.2A,3路15V/0.15A,1路15V/0.3A的输出电压。总的输出功率PO=70.25W,开关的频率为100kHZ。

  (2)设置高频变压器模型求解的相关参数。高频变压器模型求解的相关参数设置如图2所示。本文所规划的高频变压器几许形状为同心的,作业于正常的环境温度下,且答应不同的绕组缠绕在同一层。例如,两个平行绕组或许被放置在同一层。在规划高频变压器时绕组的损耗包含谐波损耗和沟通电阻的损耗,磁芯的损耗按Steinmetz的办法进行核算。而且运用PExprt供给的优化办法进行优化。

  (3)模型的求解。在规划好模型求解的相关参数后就能够进行模型的求解了。在核算机主动完结模型进程后能够很便利的检查所规划的高频变压器的模型。其间,可行性成果的窗口能够显现磁芯的尺度、绕组支架的尺度、磁芯资料、磁芯地点的库以及绕组的标准、绕组的匝数等。功能成果窗口包含两个部分:输入/输出数据区域和图形信息区域。其间输入/输出数据区域用于显现功能测验成果的数值,包含磁芯损耗、绕组损耗、总的损耗、电流密度、磁通密度等。图形信息区域用于以图形方法表明以下参数:电源损耗散布、窗口的使用率等。成果列表窗口列出了一切满意规划要求的磁芯的类型,以及相关的参数。而且运用图表的方法清新地显现它们的电源损耗,经过它能够很便利的检查并比较各个磁芯的功能。最终,能够经过模型窗口清楚地检查本规划的高频变压器模型的绕组摆放状况。如图3所示。

  (4)静电场剖析。运用静电场求解器能够进行静电场的剖析。静电场求解器用于剖析由直流电压源、永磁资料、高电压绝缘体中的电荷/密度套管、断路器及其它静态泄放设备所引起的静电场。资料类型包含各种绝缘体(各种异性及特性随方位改变的资料)及抱负导体。该模块能主动核算力矩、转矩、电能及储能等参数。运用静电场求解器求解,求解得到的能量散布图如图4所示。

  (5)涡流场剖析。关于工程电磁场问题,当剖析正弦鼓励源下的物理现象时,如电机、变压器的涡流损耗核算,如使用涡流效应来产生力和热的直线感应电机、感应加热设备规划等,需求进行涡流剖析。在PExprt中能够运用涡流场求解器剖析受涡流、趋肤效应、接近效应影响的体系。它求解的频率规模能够从0到数百兆赫兹,使用规模掩盖母线、电机、变压器、绕组及无损体系。它能够主动核算损耗、铁损、不同频率所所对应的阻抗、力、转矩电感和储能。此外,还能以云图或许矢量图的方式给出整个相应的磁力线、磁通密度和磁场强度的散布、电流的散布及能量密度等成果。运用涡流场求解器进行求解,求解得到的损耗散布图如图5所示。

  为了验证本文所规划的高频变压器的正确性,本文把运用PExprt树立的高频变压器模型导出到ORCAD/PSPICE

  选用PExprt软件对单端反激式开关电源中的高频变压器树立模型并运用ORCAD/PSPICE

  完成对高频变压器的仿真,能够验证高频变压器规划的正确性和合理性,从而能够进步开关电源规划的合理性和可靠性。可是,实践使用中发现在仿真含高频变压器的电源电路时,核算机的运转速度比较慢,为了进步仿真速度,更进一步保证高频变压器规划的合理性和可靠性,能够用数学办法完成高频变压器的建模,并使用Matlab/simulink进行仿真,将其仿真成果与实践电路进行比照验证,这有待进一步的研讨和探究。

  郭华旺(1986-),男,硕士研讨生,兰州交通大学主动化与电气工程学院操控理论与操控工程专业,研讨方向为智能操控与智能体系。■

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