大功率高頻開關電源變壓器散熱數(shù)值模擬.pdf

1、隨著電源技術的不斷發(fā)展,高頻化和高功率密度化已成為開關電源系統(tǒng)的研究方向和發(fā)展趨勢。變壓器是開關電源的核心部件,并且隨著頻率和功率的不斷提高,變壓器的體積越來越小,功率密度越來越高,這就對變壓器的散熱提出更高要求。
　　 對于大功率高頻高壓變壓器來說,散熱與絕緣相交叉,且需在絕緣的基礎上考慮散熱,這就局限了變壓器的散熱方式,其高頻高壓特性使得電磁式溫度檢測失效,溫度測量困難。近年來,隨著流體計算力學與其商業(yè)軟件的不斷發(fā)展,使得用

2、計算機對流場與溫度場耦合進行模擬成為現(xiàn)實。
　　 本文首先對高頻變壓器系統(tǒng)的熱仿真做理論鋪墊,介紹了變壓器系統(tǒng)的傳熱機理、散熱方式,變壓器與硅堆的生熱原理,有限容積的數(shù)值計算方法、數(shù)學模型、湍流的基本模型等。在此原理與理論基礎上,利用軟件對變壓器系統(tǒng)的流場和溫度場進行三維數(shù)值模擬,獲得系統(tǒng)各部分的溫度場分布結(jié)果及水和變壓器油的流場結(jié)果,發(fā)現(xiàn)變壓器次級骨架對變壓器熱點的巨大影響,需對骨架的結(jié)構進行改進。變壓器在不同放置方式下,熱點