耦合电感

摘要： 为提升二次型Boost变换器的电压增益和效率、降低开关管的电压应力,将耦合电感引入现有二次型Boost变换器中,形成一类基于耦合电感的有源钳位Boost变换器。该类变换器通过耦合电感和钳位支路的有机结合,不仅提高了电压增益、有效地降低开关管的电压应力,而且利用有源钳位支路回收漏感能量,缓解了漏感与寄生电容谐振的现象,有效地抑制了开关导通时的尖峰电压,实现软开关工作状态。本文详细阐述了变换器的原理和稳态工作性能,通过变换器之间的对比证明了该类变换器的优越性,最后搭建了一台150 W的实验样机,采用普通元器件测得变换器最大效率为92.7%,论证了上述理论的正确性。

摘要： 基于耦合电感的高增益变换器在新能源发电和直流微电网中均有良好的应用前景。论文在分析基于耦合电感的高增益升降压(Buck-Boost)变换器工作原理的基础上,采用开关流图法建立变换器的模型,详细推导了变换器的稳态模型和交流小信号模型;电力仿真(PSIM)软件对变换器小信号模型的仿真结果证明论文模型的正确性。论文结果对高增益DC/DC变换器控制回路的设计具有较高的参考价值。

摘要： 电池在串联成组使用时,由于制造工艺、工作环境不同等因素,电池之间荷电状态(SOC)和电压存在不一致的问题。为解决该问题提出了一种基于耦合电感型双层Cuk斩波电路电池均衡系统,用耦合电感代替非耦合电感,比传统Cuk斩波电路减少了元器件数量,降低了损耗,提高了均衡效率。同时,该均衡系统使用N沟道MOSFET,由同步触发脉冲PWM中一对互补信号控制。通过电路理论分析,设计了完整的均衡电路,最后在MATLAB/Simulink中进行仿真,结果验证了该均衡系统的高效性。

摘要： 针对传统Π源DC-DC变换器输入电流不连续、升压能力不强、电路效率低等问题,提出了一种改进型Π源DC-DC变换器拓扑,在保留传统Π源DC-DC变换器所有优点的同时,新的拓扑利用由电容、电感和二极管构成的无源吸收回路来吸收漏感能量,从而抑制输出电压尖峰。该网络不仅具有更高的电压增益,而且连续的输入电流特性使其能够应用于现代能源系统。对该变换器的电路结构和工作原理进行分析,并用仿真和实验进行了验证,仿真和实验结果证明了该变换器的有效性及其作为高升压DC-DC转换器应用的可行性。

摘要： 理想变压器、电感、电抗器、耦合电感、实际变压器与互感器等是一系列相关又有区别的元器件,但其知识却呈现碎片化状态。分析总结了理想变压器的特性,阐述了理想变压器的归一化原理,提出了电磁元器件的电路集总参数外析方法,统一了耦合电感两种去耦方式,得到了电抗器与耦合电感、实际变压器及互感器的结构化电路模型。分析了耦合电感与实际变压器的关系,厘清了电磁元器件的分类,梳理了从实际变压器到耦合电感再到理想变压器乃至隔离器的演变过程,从而形成了较清晰和较完整的电路局部知识体系。

摘要： 提出一种具有高增益低电压应力的双输入DC-DC变换器,该变换器由2个上下对称的耦合电感Boost变换器组成。具有单输入和双输入2个模式,在单输入状态下只有一个开关管工作;在双输入状态下有2个开关管工作。新型变换器可以通过改变耦合电感的匝比来提升变换器电压增益;输出端采用三电平结构使变换器开关管和二极管电压应力减小。分析了变换器在单输入和双输入模式下的工作模态;给出了变换器主要工作波形;推导了变换器电压增益,开关管和二极管电压应力,分析了漏感对变换器电压增益的影响。通过实验验证了理论分析的正确性。

摘要： 为了提高DC-DC变换器电压增益,将Boost变换器与Sepic变换器进行有机结合,提出一种耦合电感型Boost-Sepic高增益DC-DC变换器。该变换器把传统Boost-Sepic电路中的电感换成耦合电感一次侧,耦合电感二次侧和2个倍压单元结合变成桥式倍压单元加入传统Boost-Sepic电路中,以此实现变换器的高增益并降低开关管的电压应力。通过理论分析和实验验证表明:该变换器使得电压增益升高,降低开关管的电压应力实现开关管的零电压开通,又减轻了二极管的反向恢复问题。

摘要： 将光伏发电应用到电解水制氢中,可以低成本、无污染的制出高纯度的高效清洁能源氢能,缓解环境压力并助力碳中和目标的实现。直流/直流(DC/DC)变换器可灵活匹配光伏阵列与电解槽的I-V曲线,提高光伏制氢系统效率。为了解决传统降压电路降压比小、功率器件电压应力大的问题,提出了一种基于耦合电感的新型交错Buck电路。该变换器通过选择合适的耦合电感匝比,可以在延长工作占空比的同时实现较低的转换比,采用交错技术和元件重排技术来减小功率器件上电压应力,从而在实现高降压比的同时,大大提高变换器的效率。在实际应用场景中也可以提高制氢系统的效率,推动清洁能源的发展。进行了变换器的工作原理、性能的分析和对比,最后通过电路仿真和试验验证了上述的分析。

摘要： 传统的基于耦合电感的DC-DC变换器由于电压增益低、开关管两端电压尖峰高和输出二极管存在反向恢复等问题,应用在可再生能源如光伏和燃料电池上产生的电压较小。为了解决这些问题,提出一种利用耦合电感的新型升压DC-DC变换器。该变换器采用一个带二极管和电容单元的耦合电感,二极管和电容形成的倍压单元能有效吸收漏感,降低开关管的电压尖峰和输出二极管的电压应力,对漏感进行合理设计,能解决二极管的反向恢复问题,实现零电流关断。

摘要： 该文围绕交错Boost变换器稳态和动态性能综合优化这一问题展开研究。通过采用反向耦合电感代替传统分立电感,利用其在一个开关周期的不同时间段内具有不同的等效电感这一优势,可以同时实现对变换器稳态和动态性能的优化。在高频工作条件下,采用反向耦合电感可以进一步减小功率电感损耗,提升变换器效率。该文以两路交错Boost变换器为例,首先对耦合电感的等效电感进行理论推导;然后对变换器的稳态和动态性能进行理论分析,指出反向耦合电感在改善变换器稳态和动态性能方面的优势;最后结合GaN功率开关器件,搭建一台开关频率为500kHz,额定功率为500W的实验样机,并与采用分立电感的交错Boost变换器进行实验对比。结果证明,采用耦合电感可以提升变换器稳态和动态性能,验证了该文理论分析的正确性。

摘要： 在光伏、燃料电池分布式发电系统中,传统Boost变换器受主电路寄生参数影响,会遭遇电压增益调节的极限.为此,本文提出了一种基于二极管电容网络和耦合电感的高增益直流变换器,详细分析了该变换器的工作原理和性能,并进行了仿真验证.该变换器显著提高了电压增益,减小功率器件电压应力;单开关工作方式减小了驱动电路成本,控制方式简单;有效抑制了二极管电容网络充放电期间的冲击电流;主开关管零电流开通,所有二级管自然关断,降低电路损耗提高整体效率.

摘要： 在直流供电系统的直流母线上接入双向电能变换装置可以提高供电系统的电能质量和供电可靠性.研究了一种采用耦合电感的电流源型双向直流储能变换器,该变换器可实现全负载范围软开关,低压侧相电流纹波小,变换效率高.简要阐述了变换器的工作原理及控制策略,详细讨论了低压侧滤波电感耦合方式的选择、实现全负载范围软开关的条件,从优化变换器效率的角度选取了耦合系数,并搭建了一台1.5kW的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性.

摘要： 在传统同步整流Buck变换器中,主开关管的硬开关和同步整流管体寄生二极管的反向恢复问题会导致严重的开关损耗和电磁干扰(EMI).为避免上述缺点,提出一种基于耦合电感的新型同步Buck变换器,在全负载范围内实现了所有开关管的零电压软开关.详细分析该变换器的工作原理和特性,同时,采用变频调制方法以减小导通损耗,进一步提高变换器效率.最后,结合变换器的特性给出主电路参数的设计考虑,并通过原理样机实验验证了新型变换器的优点和理论分析的正确性.

摘要： 本文为了提高高频瞬态负载条件下多相电压转换器的可靠性,建立一个包含旁带的小信号模型,而后利用该模型分析研究了拍频振荡产生的原因.为了消除或减弱旁带成分带来的拍频振荡而又不影响控制环路的相位容限,提出了运用耦合电感的解决方案.实验结果证明该方案有效解决了高频瞬态负载条件下各相之间动态均流问题,并且对于不同的控制结构都是有效的.

摘要： 针对多相交错型磁耦合双向DC-DC变换器(BDC)的耦合电感普遍存在设计复杂、开模昂贵,局部温升较高,以及耦合非对称等缺点,本文提出了一种新型"EIE"结构耦合电感器应用于两两对称耦合的四相磁集成BDC.根据电感集成原理和磁路等效原则,分析其磁通及气隙分布,建立起考虑边缘磁阻和气隙磁阻的磁路模型,推演出耦合磁件自感、互感及耦合系数,给出可实现磁通对称化和解耦集成的设计原则和方法.该结构耦合电感器可实现耦合系数高自由度调节,并解决了传统"E"形铁芯构造的耦合电感器中边缘气隙磁通损耗较高的缺点.通过有限元仿真和实验证明了磁路理论和设计方法的正确性,以及在稳态损耗、暂态响应和效率等方面优越性.

摘要： 本文重点研究新能源发电系统用双向DC-DC变换器及其控制策略,提出一种多相耦合交错型磁集成Buck-Boost变换器应用于新能源发电系统中储能系统能量双向传递.首先对多相磁集成双向DC-DC变换器进行耦合电感研究,分析两相耦合Buck变换器等效电感并给出电感耦合设计准则;针对电感耦合交错型变换器的多开关状态、高阶化及电感电容复杂扰动的特点提出一种平均值电路法建立其小信号模型,并推导出状态变量到控制变量的传递函数;根据变换器开环稳态特性,进行补偿网络设计,提出基于趋近律的自适应电流控制策略并设计基于电流环补偿控制器.最后通过实验表明,本文提出的控制方法较传统PI控制可同时改善系统稳态及暂态性能.

摘要： 在诸如含太阳能、燃料电池等可再生能源发电场合,高增益DC-DC变流器广泛地应用于DC-AC变流器的前端.因此,本文提出了一种新颖的带耦合电感和开关电容的软开关型高增益DC-DC变流器,该变流器采用耦合电感和开关电容来获得低占空比下的高电压增益,且大大降低了开关管的电压应力.同时,在耦合电感的漏感作用下,二极管的电流下降速率得到有效控制,二极管的反向恢复问题被削弱.此外,通过引入有源箝位电路,使漏感的能量能够被回收利用,避免了漏感导致的电压尖峰问题;同时,将箝位电路复用为软开关辅助电路,通过开关管控制策略优化,实现了主开关管和辅助开关管的零电压开关,使得该变流器具有较高的转换效率.文章所先对该变流器的工作原理与稳态性能进行了详细的分析,然后通过一个额定功率500W的实验样机,验证了该变流器的优越性能.

摘要： 针对准Z源逆变器耦合电感磁芯损耗及开关器件损耗和结温估测的问题,搭建了一种基于Ansys系列软件的多物理域联合仿真系统.首先利用Ansys Maxwell3D建立准Z源逆变器耦合电感的有限元模型,利用Icepak建立开关器件IGBT的有限元热模型,然后基于Simplorer搭建系统功率逆变电路、控制单元和IGBT器件模型实现联合仿真.经过本次仿真,得到了准Z源逆变器耦合电感的磁芯损耗数据和开关器件的结温估测,该方法更接近实际运行工况,为准Z源逆变器系统的设计及控制提供参考.

摘要： 低直流输入电压逆变器应用广泛,针对传统两电平半桥逆变器开关损耗大、输出谐波大的缺点,本文把开关电源中的交错并联技术与耦合电感引入到低电压逆变拓扑中,提出一种新型低成本单相三电平半桥逆变器拓扑.与同类型的三电平逆变拓扑相比,该拓扑结构简单,功率开关管的数量减少.详细分析了此新型低成本三电平逆变器的工作原理,并进行了仿真和实验验证.实验结果表明,该新型逆变器拓扑有效可行.

摘要： 随着全球化的发展和科学技术进步,人类对能源的需求日趋紧迫,各国在能源方面的竞争日渐激烈.。能源安全对世界各国都是一个重要问题。

摘要： 本发明涉及电感耦合等离子体发生装置和电感耦合等离子体分析装置。提供能够不使用冷却水而以高的冷却能力冷却高频感应线圈的电感耦合等离子体发生装置和使用其的电感耦合等离子体分析。电感耦合等离子体发生装置（10）由等离子体焰炬（13）、高频感应线圈（14）和高频电源（16）概略构成。此外，在电感耦合等离子体发生装置（10）设置有第一端（18a）连接于高频感应线圈（14）而第二端（18b）连接于冷却块（17）的传热构件（18）。使传热构件（18）的第二端（18b）为与第一端（18a）相比上方的位置，由此，凝结后的工作液由于重力的作用而向第一端（18a）落下移动，因此，工作液的循环、移动性提高，能够发挥高的冷却能力。

摘要： 本发明提供一种多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感。多相耦合电感包括磁芯以及多个绕组。磁芯包括有两个第一横向柱、与第一横向柱连接的至少一个纵向边柱、至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，第一纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的一者连接，第二纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的另一者连接，第一纵向中柱的第二端与第二纵向中柱的第二端连接。多个绕组包括至少两个分别绕设于第一纵向中柱上的第一绕组和至少一个分别绕设于第二纵向中柱上的第二绕组。流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。

摘要： 本发明公开了一种集成多相耦合电感的耦合电感器及电压转换电路，其中耦合电感器包括磁芯以及具有至少一个绕匝的绕组，磁芯包括基座和平板，基座的一端部设有侧柱，基座朝向平板的一面设有多个中柱，多个中柱呈规则形状阵列分布，侧柱与中柱均朝向平板延伸；多个中柱上均绕制有绕组，多个绕组的绕制方向相同，多个绕组的绕制轴向相互平行且均朝向平板，侧柱与距其最近的中柱上绕组形成磁通回路，处于磁通回路上的绕组形成自感；在绕制轴向的方向上，距离最近的两绕组之间，一绕组的绕匝所处位置偏离于另一绕组对应的绕匝所处位置；每个绕组与相邻最近的绕组局部重叠设置，形成抵消绕组上磁通的重叠区域；具有耦合系数平衡度高的特点。

摘要： 本发明涉及耦合电感领域，尤其涉及并公开了一种两相耦合电感单元和多相耦合电感。包括两个线圈、磁芯、磁芯衬体、衬底，所述的两个线圈和磁芯衬体均垂直放置于衬底之上，磁芯衬体以环状围绕两个线圈，在磁芯衬体上刻蚀有沟槽，磁芯设置于沟槽内，磁芯、第一线圈及第二线圈相互之间绝缘，通过两个线圈的电流方向相反。本发明还公开了一种多相耦合电感，由X=n×m个两相耦合电感单元组成，n表示相数，m为自然数，2m个线圈串联成一相，该相中每个线圈属于不同的两相耦合电感单元，通过相邻线圈的电流方向相反。本发明的一种两相耦合电感单元和多相耦合电感，在体积小型化的同时具有高电感密度、大电流密度、利于集成和叠装的优点。

摘要： 本发明提供一种多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感。多相耦合电感包括磁芯以及多个绕组。磁芯包括有两个第一横向柱、与第一横向柱连接的至少一个纵向边柱、至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，第一纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的一者连接，第二纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的另一者连接，第一纵向中柱的第二端与第二纵向中柱的第二端连接。多个绕组包括至少两个分别绕设于第一纵向中柱上的第一绕组和至少一个分别绕设于第二纵向中柱上的第二绕组。流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。

摘要： 本发明公开了用于降低耦合电感的工频磁通密度的电感绕制方法，其特征在于，提供包括多根磁柱的磁芯及包括多个绕组的电感，该电感绕制方法包括步骤：A、将所述电感的任一绕组的线圈匝数按照预设比例分为第一绕组及第二绕组；B、将所述第一绕组绕制于所述多根磁柱的其中一根，并将所述第二绕组绕制于所述多个磁柱中异于所述第一绕组已绕制磁柱的一根,同一磁柱上的两个绕组交错绕制从而使得两个绕组产生的磁力线相反以降低所述磁柱中的工频磁通密度；C、循环步骤A及步骤B，直至所述电感的所有绕组绕制完毕。采用交错绕制结构后的耦合电感，同时满足了有一定的漏感值，又提高了各耦合电感绕制之间的耦合系数，降低了工频磁通密度。

摘要： 本发明涉及电子元器件技术领域，公开一种耦合电感的制作方法及耦合电感，其耦合电感的制作方法包括以下步骤：S1：将线圈绕组焊接于导线架的两侧；S2：将焊接后的线圈绕组和导线架均放置于模压机内，并向线圈绕组内加入软磁磁芯粉料进行压制，以形成单侧电极一体成型电感；S3：将单侧电极一体成型电感放入烘箱中进行烘烤；S4：将烘烤后的单侧电极一体成型电感进行冷却，并裁切成为多个单颗电感，且在单颗电感除端子外的位置设置绝缘层；S5：对喷涂后的单颗电感的端子进行折弯脚处理，且将每两个单颗电感沿线圈绕组的轴向相对贴合，以形成一个耦合电感，耦合电感的两个单颗电感的端子位于同一侧。可有效提高产品合格率，保证产品的性能。

摘要： 本公开涉及电子电力技术领域，提出了一种多相耦合电感及多相耦合电感的制作方法。多相耦合电感包括绕组和磁芯，绕组为至少三个，至少三个绕组在第一平面与第二平面之间均为直线型绕组，且呈阵列式分布，第一平面与第二平面平行；磁芯包括第一磁芯、第二磁芯以及磁芯立柱，第一磁芯和第二磁芯分别位于绕组的两端，磁芯立柱连接第一磁芯和第二磁芯，磁芯立柱为至少三个，且与第一磁芯和第二磁芯形成至少三个磁芯单元，磁芯单元与绕组一一相对应地设置，至少三个磁芯单元均沿相同方向从第一平面环绕对应的绕组延伸至第二平面；其中，至少三个磁芯单元在垂直于绕组的第一平面上的投影围成至少三个封闭区域，封闭区域与绕组一一相对应地设置。

摘要： 本发明公开了一种集成多相耦合电感的耦合电感器及电压转换电路，其中耦合电感器包括磁芯以及具有至少一个绕匝的绕组，磁芯包括基座和平板，基座的一端部设有侧柱，基座朝向平板的一面设有多个中柱，多个中柱呈规则形状阵列分布，侧柱与中柱均朝向平板延伸；多个中柱上均绕制有绕组，多个绕组的绕制方向相同，多个绕组的绕制轴向相互平行且均朝向平板，侧柱与距其最近的中柱上绕组形成磁通回路，处于磁通回路上的绕组形成自感；在绕制轴向的方向上，距离最近的两绕组之间，一绕组的绕匝所处位置偏离于另一绕组对应的绕匝所处位置；每个绕组与相邻最近的绕组局部重叠设置，形成抵消绕组上磁通的重叠区域；具有耦合系数平衡度高的特点。

摘要： 本发明涉及耦合电感领域，尤其涉及并公开了一种两相耦合电感单元和多相耦合电感。包括两个线圈、磁芯、磁芯衬体、衬底，所述的两个线圈和磁芯衬体均垂直放置于衬底之上，磁芯衬体以环状围绕两个线圈，在磁芯衬体上刻蚀有沟槽，磁芯设置于沟槽内，磁芯、第一线圈及第二线圈相互之间绝缘，通过两个线圈的电流方向相反。本发明还公开了一种多相耦合电感，由X=n×m个两相耦合电感单元组成，n表示相数，m为自然数，2m个线圈串联成一相，该相中每个线圈属于不同的两相耦合电感单元，通过相邻线圈的电流方向相反。本发明的一种两相耦合电感单元和多相耦合电感，在体积小型化的同时具有高电感密度、大电流密度、利于集成和叠装的优点。