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，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)會嚴(yán)重影響開關(guān)電源的性能，因為電子變壓器傳遞的是高頻脈沖方波電壓，在瞬變過程中，漏

2、感和分布電容會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)重時會損壞開關(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，所以繞組損耗相對于工頻的情況將大大增加。故在寬頻帶下研究如何對變壓器進行建模對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)計方法設(shè)計了變壓器的參數(shù)，利用ANSYS有限元仿真軟件，對優(yōu)化前后的變壓器進行溫度場仿真、電場仿真，通過溫度

3、場仿真來檢驗優(yōu)化后的變壓器是否真的提高了效率，通過電場仿真來檢驗變壓器的絕緣強度是否達到了要求。針對設(shè)計的變壓器，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)，包括鐵芯對分布電容的影響，線圈的位置對于分布電容的影響等。其次研究了繞組線圈的高頻損耗問題，包括線圈的集膚效應(yīng)損耗，鄰近效應(yīng)損耗，根據(jù)電磁場理論推導(dǎo)出了集膚效