基于有限元的開關(guān)電源磁性元件仿真與設(shè)計.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，開關(guān)電源的工作頻率和功率密度不斷提高，自身體積不斷變小，其功率損耗和分布參數(shù)對電源系統(tǒng)的也影響越來越嚴(yán)重。因此，如何降低損耗和優(yōu)化分布參數(shù)設(shè)計出滿足電路要求的變壓器已經(jīng)成為現(xiàn)代電力電子領(lǐng)域的重要內(nèi)容。
　　本文首先分析了高頻效應(yīng)對變壓器損耗和分布參數(shù)的影響，同時探討了損耗和分布參數(shù)的影響因素。針對有限元理論重點分析了對電磁場數(shù)值計算的方法，且給出了計算過程的幾個主要步驟。對高頻效應(yīng)對變壓器所產(chǎn)生的各個方面的

2、影響進(jìn)行了探討，并應(yīng)用電路仿真軟件逐一對其進(jìn)行了詳細(xì)分析。進(jìn)一步分析了其損耗和分布參數(shù)形成的原因和機(jī)理。
　　文章重點研究了應(yīng)用有限元理論來計算變壓器的損耗、分布參數(shù)的過程和方法。根據(jù)變壓器結(jié)構(gòu)參數(shù)和若干假設(shè)條件，建立了其3D模型，通過有限元方法對它進(jìn)行了計算，把得到的損耗與用解析法所得的結(jié)果進(jìn)行了對比，同時參考了變壓器在開關(guān)電源總損耗中所占的比例，肯定了有限元方法在計算變壓器損耗方面的可靠性。
　　通過調(diào)整模型的繞組間距和

3、絕緣層的相對介電常數(shù)，對應(yīng)用有限元方法計算得到的分布參數(shù)進(jìn)行了分析和對比。進(jìn)一步應(yīng)用非線性回歸算法對漏感和分布電容關(guān)于繞組間距和介電常數(shù)進(jìn)行了曲面擬合，建立了對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行了分析。最后通過實驗，改變了實驗中開關(guān)電源變壓器的繞組間距，并對漏感和輸出電壓的峰峰值進(jìn)行了測量，揭示了漏感隨絕緣間距的變化規(guī)律和對開關(guān)電源性能指標(biāo)峰峰值的影響。
　　因此，在設(shè)計開關(guān)電源變壓器的過程中，可以運(yùn)用上述的計算方法來預(yù)測變壓器各個部分的損耗