基于绕组联接方式的高频三相变压器性能影响分析

摘要

基于高频三相变压器的固态变压器已被证明是实现大功率应用的关键电力电子设备,研究不同绕组联接方式对高频三相变压器性能的影响,对于固态变压器的拓扑结构优化至关重要。根据隔离式三相双有源全桥DC-DC变换器拓扑结构,建立Y-Y、Y-△和△-△型这三种联接方式下的变换器的等效电路和相量图,分析推导了不同绕组联接方式下的电流和传输功率的计算表达式;从开关的ZVS区域、变压器绕组电流和变压器利用率等多方面对变压器的性能进行了研究,并通过仿真验证了理论分析的正确性。结果表明:Y-Y型联接与△-△型联接在ZVS区域、变压器利用率上表现出来相似的性能,Y-Y型联接的绕组电流约为△-△型联接的31/2倍;Y-△型联接具有更宽的ZVS区域,最佳的变压器利用率在功率等级为50%-80%之间。