平面变压器损耗计算与优化开题报告
2020-04-12 09:02:15
1. 研究目的与意义(文献综述)
1. 目的及意义、国内外研究现状分析
1.1 目的及意义
平面变压器是基于平面磁芯开发成功,研制出的一种新型、微型变压器,因其具有体积小、高度低的结构特点,诸如良好的散热性能,制作上良好的重复性和准确性,低漏感以及较小的交流电阻等独特的优点,在高频率、高功率密度的开关电源中得到了广泛的运用。绕组损耗、磁芯损耗、漏感以及杂散电容等是平面变压器的几个关键参数,其中,漏感对电源变换器的开关尖峰、软开关电路的谐振性能、电磁干扰等有直接影响,损耗尤其是绕组损耗是限制变压器甚至整个电源效率、温升及可靠性的重要因素。漏感和绕组损耗是中大功率电源变压器的核心。对平面变压器这几个损耗参数参数的设计和优化,已成为很多科研机构研究的重要课题。因此,本研究仍具有十分重要的意义。
1.2 研究现状分析
平面变压器技术则在电源变压器的许多方面实现了重要的突破。自从美国ibm 公司在20世纪80年代初提出平面变压器技术,现在该技术已广泛使用于便携式电子设备高密度电源、卡式ups电源等。相同功率下,平面变压器的体积仅为传统变压器的20%。传统变压器为了减小漏磁,一般设计成瘦高型,而平面变压器的结构呈宽扁形,散热面积大;其平面绕组结构容易实现交错叠放,大大降低漏感。据报道,现已有漏感小于0.2%的平面变压器产品。
平面变压器根据设计制作工艺的不同,可分为印刷电路(pcb)型,厚膜型、薄膜型、亚微米型 4 种。
2. 研究的基本内容与方案
1. 研究(设计)的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1 研究基本内容
2.1.1平面变压器损耗的关键参数及计算
绕组损耗、磁芯损耗、漏感以及杂散电容等是平面变压器损耗分析中的几个关键参数,是限制变压器甚至整个电源效率、温升及可靠性的重要因素。
1. 绕组损耗
绕组损耗即是绕组导体的欧姆损耗,包括直流损耗和交流损耗,对应着绕组的直流电阻和交流电阻。交流损耗由高频涡流效应引起,随着工作频率的升高,交流损耗明显增大,是绕组损耗的主要部分。高频涡流效应本质上是改变了导体截面上的电流密度分布,增大了交流损耗。在进行绕组损耗的理论计算时,导体截面上的电流密度是核心变量。绕组损耗是所有导体欧姆损耗的总和:。=
3. 研究计划与安排
1. 进度安排
1-2周查阅相关文献资料;
3-4周撰写开题报告,
2018.3.20.前上传开题报告;每三周上传一次阶段性成果;
4. 参考文献(12篇以上)
1. 阅读的参考文献
[1] 胡综波,张波,同步整流中 mosfet 的双向导电性和整流损耗分析,中国电机工程学报,2002
[2] 阮新波,严仰光,脉宽调制 dc/dc 全桥变换器的软开关技术,北京:科学出版社,1999
[3] 陈为,何建农,电力电子高频磁技术及其发展趋势,电工电能新技术,2000