基于iSIGHT軟件集成平臺的平面變壓器仿真與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，目前開關(guān)電源的發(fā)展逐漸趨向于小型化、高效率、重量輕等方面發(fā)展，然而由于傳統(tǒng)功率變壓器的體積、效率、重量等方面嚴(yán)重制約著電源的發(fā)展。對于傳統(tǒng)的功率變壓器，當(dāng)頻率升高至100KHz時，其中的高頻效應(yīng)非常明顯，主要表現(xiàn)在集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)，因此增加了變壓器的損耗，效率明顯下降，為了避免這些問題，可以通過銅箔制作成繞組線圈或通過印制版印刷繞組線圈，結(jié)合平面磁芯制作成的平面變壓器，與傳統(tǒng)的變壓器相比，平面變壓器有著較多的優(yōu)點，例如

2、造型低、受高頻效應(yīng)影響小、散熱性較好、功率密度高、效率高、使用頻率高等優(yōu)點，特別適用于高功率密度、高頻率開關(guān)電源中。
　　自從20世紀(jì)80年代，IBM公司提出平面變壓器至今，十幾年中平面變壓器也得到了一定的發(fā)展，然而當(dāng)開關(guān)電源的頻率越來越高時，平面變壓器的集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)也在一定程度上顯現(xiàn)出來，導(dǎo)致漏感和分布電容增大的現(xiàn)象，并且會產(chǎn)生影響開關(guān)電源安全運行的尖峰電壓，致使開關(guān)電源損壞，因此在平面變壓器設(shè)計時，必須考慮這些影響開關(guān)電

3、源的寄生參數(shù)。
　　本文即對平面變壓器的寄生參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出其中的設(shè)計變量，然后利用iSIGHT軟件集成平臺集成了Maxwell3D電磁分析軟件和Saber電路仿真軟件，通過集成軟件進(jìn)行仿真分析，得出平面變壓器的優(yōu)化設(shè)計方案。
　　本文的主要工作內(nèi)容為：
　　1）通過對平面變壓器的各種寄生參數(shù)的理論分析，然后根據(jù)平面變壓器的特殊結(jié)構(gòu)和繞制方法，以及結(jié)合對開關(guān)電源的危害，提出合理的改進(jìn)措施，得出準(zhǔn)確的等效電路。<

4、br>　　2）通過對平面變壓器集膚效應(yīng)、臨近效應(yīng)的深入研究，發(fā)現(xiàn)電路中的各寄生元件之間會產(chǎn)生諧振，在變換器中開關(guān)元件兩端產(chǎn)生高壓尖峰，嚴(yán)重危害開關(guān)電源的運行安全，因此明確了本次平面變壓器的優(yōu)化方向，即為降低由于集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)所產(chǎn)生的尖峰電壓，且確定了優(yōu)化設(shè)計變量為初次級間的絕緣層的厚度。
　　3）通過iSIGHT軟件集成平臺中集成了Maxwell3D電磁分析軟件和 Saber電路仿真軟件，利用集成平臺提供的優(yōu)化算法對平面變壓器