高频变压器

摘要： 为解决干式高频变压器存在的绝缘劣化和散热性能较差的缺陷,拟采用SF_(6)气体作为高频变压器的绝缘材料与冷却媒介,而沿面放电通常是导致变压器绕组匝间绝缘失效的主要原因之一。通过搭建气-固沿面放电实验平台,选取聚酯薄膜及聚酰亚胺薄膜作为研究对象,研究高频方波下SF_(6)气体中绝缘薄膜的沿面放电特性,分析电压频率以及气体压强对闪络电压的影响。基于二次电子发射崩模型分析SF_(6)气体中与空气中高频闪络规律的差异,基于沿面闪络实验数据拟合出SF_(6)气体中闪络电压的工程计算公式,对SF_(6)填充高频变压器的绝缘设计具有重要参考价值。

摘要： 绕组损耗测量是目前大功率高频变压器(HFT)建模与设计中的难点,高精度的绕组损耗测量方法是校验绕组损耗理论研究正确性、提高建模与仿真精度的重要手段。目前广泛采用的短路阻抗测量方法的精度随测量频率的升高而降低,并不适用于HFT。借助辅助绕组(AW)提供额外测量节点是提高绕组损耗测量精度的有效措施。首先建立包含AW杂散参数的等效电路模型,基于该模型的分析结果表明,AW与被测绕组(WUT)之间漏感及耦合电容决定了绕组损耗测量频率范围及精度。提出一种考虑耦合电容的绕组电阻测量校正方法,降低耦合电容的影响,保证了高频下的测量精度。采用利兹线绕组中单股线作为AW以及AW与WUT之间的漏感被降至极低水平,扩展了测量频率范围,同时降低了工程实践难度。通过对一台100kV·A HFT样机绕组参数的测量,验证了电路模型和校正方法的有效性,并实现了1MHz频率下绕组交流电阻的有效测量。

摘要： 变压器的漏感和分布电容等分布参数在高频状态下会对电路产生很大的影响,不可忽略。当增加绕组高度或减小绝缘层厚度使漏感减小时,分布电容就会增大;反之亦然。引入绕组损耗,在绕组损耗较小值附近确定绕组高度和绝缘层厚度的范围值,以此来确定绕组高度和绝缘层厚度范围值的选取。通过Maxwell建立高频变压器3D模型,采用有限元方法进行仿真实验,仿真实验得到的数据在Matlab中生成三维拟合曲面图,通过绕组损耗的残差图说明拟合的数据较好地符合原始数据。仔细比对漏感、分布电容和绕组损耗关于绕组高度和绝缘层厚度的图形,最后通过对三维表征图的仔细对比,得到在绝缘层厚度范围为1.0~1.18 mm,绕组高度范围为26.8~33.8 mm时,绕组损耗值可以降到很小的范围,为以后高频变压器的设计提供了参考。

摘要： 基于高频变压器的串联谐振充电设备是当前电容型脉冲功率电源系统先进的充电方式之一。现有文献针对其充电原理已进行过大量研究,主要致力于充电过程的数学建模及其与其他充电方式的性能对比。本文针对此种充电设备在实际使用过程中的充电误差与并联电源模块个数相关联的特殊现象,首先根据实际电路拓扑分析充电误差的产生机理,并推导充电误差与负载大小的定量关系,进而结合有限元和电路仿真证明理论分析的正确性,最后提出消除误差的控制方案并完成实验验证。相关研究结论对优化电磁发射装置用电容型脉冲功率电源系统具有一定的实际意义。

摘要： 绕组交叉换位对高频变压器漏磁场影响很大,进而对绕组电磁力产生影响。为了明确不同交叉换位结构对高频变压器漏磁场和电磁力的影响规律,基于有限元分析方法,文中首先对无交叉换位、部分交叉换位和完全交叉换位方式下高频变压器的导体区域电流密度、铁心窗口区域漏磁场强度进行计算,将仿真结果与实验结果进行对比,验证了有限元模型的有效性。然后,计算了不同绕组布置方式下的绕组电磁力。结果表明:部分交叉换位后邻近效应削弱,漏磁场强度和电磁力降低一半,完全交叉换位后邻近效应几乎全部消除,漏磁场强度和电磁力为无交叉换位时的1/4。上述工作为高频变压器绕组结构设计和提升绕组抗变形能力具有一定指导意义。

摘要： 介绍了一种极化电源装置,主要应用于离子膜、电解槽的阳极保护领域,采用AC-DC-AC-DC的PWM变流方式,包括主电路部分和控制系统部分,其中,主电路采用三相AC380 V输入,首先通过三相整流桥模块输出直流电,然后经直流滤波电容输出低纹波高质量的直流电,再经过单相逆变器逆变成单相交流电,通过高频变压器变压后输出交流电,最后经过单相全波整流输出高频直流电。相对于传统的相控整流方式,该极化电源装置采用IGBT作为开关器件,具有开关频率高、损耗小、谐波少、变流效率及功率因数高等优势,功率因数可达0.97以上。另外,该装置采用全数字化设计,具有实时通信功能,从而提高了装置的控制精度,改善了系统的动态性能和操作性能,保障了系统运行的稳定性。

摘要： 串联谐振逆变电路中谐振频率与谐振电容和谐振电感具有严格的数学关系,根据该电路在高频变压器短路工况下的谐振频率,可以计算出高频变压器短路电感。基于此,提出了一种根据串联谐振逆变电路中的谐振频率计算高频变压器漏抗,并在线监测高频变压器状态的方法。分析了电路的4种工作模态,给出了高频变压器短路条件下串联谐振电路等效电路模型,并推导了高频变压器短路电感计算公式。试验平台的测试结果表明:采用谐振频率法计算出高频变压器短路电感与专用的仪器测试结果较为接近。同时,将谐振电流整形为方波信号并根据方波实时检测谐振频率,可以作为谐振回路器件尤其是高频变压器出现异常变化的一种状态监测方法。

摘要： 由于高频变压器通常工作在复杂激励条件下,采用传统AP法设计时往往无法同时平衡兼顾多个目标之间的关系,文中选取了磁芯损耗和绕组损耗计算模型和磁芯面积法公式作为目标函数,以变压器效率为约束条件,以减小损耗提高效率为目标,采用改进仿推特算法进行高频变压器多目标优化设计。通过采用自适应交叉变异概率调整种群多样性、加入Pareto支配关系以提高种群的优越性,优化了算法对于Pareto解集的寻优能力,改进了MOTO算法,为求解带约束多目标问题提供支持。引入了熵权法(EWM)对算法优化结果进行决策支持,便于决策者选择最佳折中解,得到一组高频变压器优化设计方案。最后,通过实验验证了该方案的合理性和有效性。

摘要： 高频变压器是开关电源的重要部件,其质量的好坏直接影响到整个开关电源的性能。高频变压器的设计是开关电源设计的核心,也是难点。高频率、高功率因数、高功率密度和良好的电磁兼容性,使变压器设计变得既繁琐又复杂。设计方法也因开关电源不同拓扑结构而不同,常用的有输入功率法、输出功率法、感应电流法、面积乘积(AP)法等。本设计将以AP法为例,介绍正激式变换器拓扑结构的高频变压器设计方法。

摘要： 为深入了解绕组形变对高频变压器漏感参数的影响关系,提出一种分析漏感参数对不同绕组形变种类的全局灵敏度分析方法。首先通过响应面法和中心复合试验设计,建立了高频变压器漏感参数的二阶和三阶响应面模型,并证明三阶响应面模型的计算精度高于二阶响应面模型,其拟合优度指标和最大误差分别0.991、0.34%;其次基于Sobol’灵敏度分析方法和蒙特卡罗抽样方法,分析了漏感参数对于不同形变种类的灵敏度。结果表明:Sobol’灵敏度分析方法可以很好地定量分析绕组形变对漏感参数的影响程度,漏感参数对于原边绕组发生径向形变最为敏感,一阶灵敏度和全局灵敏度分别为0.6951、0.6963。研究结果可为高频变压器结构设计以及绕组形变检测提供指导和依据。

摘要： 主要介绍了在DAB变换器中高频大功率变压器的设计思路与主要影响因素，分析了漏感、铁芯选择和绕组结构对变压器的影响。由于DAB变换器还处于一个发展阶段，国内外学者和广大工程师正在从理论和实际上不断完善，其中做为DAB变换器中核心部件，高频变压器的研究与设计还处于一个起步阶段，还需要广大学者与工程师投入更多的精力。

摘要： 高频变压器作为隔离型开关电源的主要磁性元件之一,是制约功率变换器提高功率和减小体积的关键因素.为提高开关电源变压器环节的整体性能,本文对高频变压器的四种复合联接方式,即串-串联、并-并联、串-并联和并-串联的电气特性进行理论分析和对比;讨论了不同联接方式的优缺点及应用场合;对串-并联情况下两种全波整流连接方式的均流效果进行对比分析.最后,在PSIM中搭建了相应的仿真模型,验证了理论分析的正确性.

摘要： 为了提升分布式发电系统的整体效率,减小输出电压谐波畸变率,提出一种高频变压器次级串联谐振软开关推挽电路,两个推挽变换器次级串联,实现功率器件软开关.给出了电路构成及工作原理,分析了电路工作过程,研制了24V输入、220V/50HZ输出、3kW功率的原理样机.通过实验证明,该并网逆变器效率提升1.6％～2.0％,THD(谐波畸变率)为1.71％,小于2.5％,适用于低电压大电流输入的分布式发电领域.

摘要： 高频变压器作为电力电子领域重要的电子转换设备,对于高频变压器绕组电磁过程的研究是必要的.基于伽辽金法,建立了描述高频变压器绕组内部电磁关系的电磁矩阵方程.利用该方程,可以直接计算出高频变压器绕组等效电路参数.为了验证矩阵方程的正确性,制作了两个高频变压器绕组作为试验样机,并建立了有限元模型进行分析.最后,将样机的计算结果与模拟结果和实测结果进行了比较.结果表明,方程的计算精度和有限元模拟精度是相似的.

摘要： 随着电力电子技术的发展,高频变压器作为高效的电能转化设备应用十分广泛.由于在高频化后需要考虑到漏感与分布电容等寄生参数,这样就导致高频变压器等效电路十分复杂.本文基于对高频变压器内部无功功率分布情况的分析,从二端口网络特性与静电场能量理论两方面,提出了高频变压器分频段等效电路建模方法.这种方法适用于绕组间电容耦合不明显、漏感远小于励磁电感的高频变压器,简化了高频变压器等效电路,对高频变压器运行状态的研究有一定参考意义.

摘要： 不同绕组结构的变压器其磁芯窗口中绕组磁场强度分布不一样导致绕组损耗以及漏感不同。当忽略气隙扩散磁通对绕组损耗的影响时，变压器的绕组损耗模型可以等效为一维涡流理论模型。通过理论计算可以得到绕组损耗与绕组铜箔厚度的关系，从而得到最优铜箔厚度以及相应厚度下的最小绕组损耗。理论上完全交错绕组结构的变压器绕组损耗和漏感最小，但受到制作工艺以及匝数的限制，但三明治结构对比于一般结构可以显著的减小绕组损耗以及漏感。

摘要： 全桥LLC谐振变换器中高频变压器的设计对于提高变换器效率和功率密度至关重要,传统变压器设计方法主要依靠经验,相对保守,且当前的产品对于减小体积、降低成本的需求越来越突出.此外,与普通变压器不同,LLC中的变压器同时实现了一个变压器和一个电感的功能,这就需要设置合适的气隙以满足条件.针对以上问题,提出了一套完整的变压器设计方法,包括磁芯选取、线圈设计、气隙计算、高频损耗计算.并制作了一款变压器,用于48V输入,lkW/400V输出的全桥LLC谐振变换器,经实验验证了设计方法的合理性和有效性.

摘要： 磁谐振式无线电能传输技术是基于磁谐振耦合现象利用近区磁场进行非辐射性、中距离输电的新技术.阻抗匹配技术在无线电能传输中广泛使用,以提高传输效率,使负载获最大功率.常规变压器适于在低频下作阻抗匹配,高频时磁芯容易饱和发热,降低传输效率.使用传输线原理绕制的变压器可用于高频传输.文章分析了无线电能传输阻抗匹配原理,使用高频变压器进行了对比实验.实验结果表明高频变压器可用于无线电能传输,匹配得当时,可提高传输效率和有效传输距离,是提高无线电能传输性能的一种可选方法.

摘要： 本文介绍了磁性材料，在此基础上，又介绍了磁性器件损耗分析、绕组优化设计、高频电感设计、高频变压器设计以及电感变压器磁集成技术。

摘要： 纳米晶材料旋转磁特性的精确测试对高性能大容量高频变压器设计有着至关重要的作用.本文结合二维高频旋转磁特性测试仪的结构特点,提出一种适合宽频范围内磁特性测试的箔式梯形分段励磁绕组.充分考虑高频下绕组的集肤效应和邻近效应对绕组层厚度进行优化设计.建立不同绕组排列型式下的分布电容等效计算模型,对比分析不同绕组排列型式下的分布电容,确定测试仪励磁绕组的排列型式.通过分析铜箔绕组内产生挤流效应的原因,提出均流方案,并用有限元法验证其有效性.

摘要： 本发明涉及变压器技术领域，公开了一种高频变压器内磁通密度测量装置及高频变压器。本发明的装置包括辅助磁芯、驱动电路模块及磁通密度确定模块，其中辅助磁芯设置于待测高频变压器的主磁芯侧，且所述辅助磁芯的磁通不平行于所述主磁芯的磁通，通过两个交错半桥移相90°来驱动每个辅助磁芯，每个桥通过相应的辅助磁芯使电流通过，并经过整流桥电路进行整流，进而由磁通密度确定模块将整流桥电路输出的电流转换为电压信号，以及基于所述电压信号得到对应的主磁芯磁通密度值；本发明实现了对主磁芯磁通状态的连续监测，该装置结构简单，能够避免增加磁芯损耗和改变变压器拓扑，具有低损耗低成本的优点。

摘要： 本发明涉及一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器，涉及电子元器件领域，包括以下步骤：于骨架上缠绕至少两组绕组，每组绕组之间用绝缘胶带隔离，缠绕绕组后的产品放在锡液里浸泡1s‑3s形成初品，向初品插入磁芯，并用钢夹夹紧磁芯形成半成品，使用凡立水对半成品进行真空含浸，对含浸后的产品进行烘烤、包胶带后形成高频变压器。该制作方法简单明了，制备出的高频变压器良品率高，便于大量生产。

摘要： 本发明涉及变压器技术领域，公开了一种高频变压器内磁通密度测量装置及高频变压器。本发明的装置包括辅助磁芯、驱动电路模块及磁通密度确定模块，其中辅助磁芯设置于待测高频变压器的主磁芯侧，且所述辅助磁芯的磁通不平行于所述主磁芯的磁通，通过两个交错半桥移相90°来驱动每个辅助磁芯，每个桥通过相应的辅助磁芯使电流通过，并经过整流桥电路进行整流，进而由磁通密度确定模块将整流桥电路输出的电流转换为电压信号，以及基于所述电压信号得到对应的主磁芯磁通密度值；本发明实现了对主磁芯磁通状态的连续监测，该装置结构简单，能够避免增加磁芯损耗和改变变压器拓扑，具有低损耗低成本的优点。

摘要： 本发明提出的一种高频变压器磁芯组件，该磁芯组件包括磁芯主体和辅助磁芯体，磁芯主体均与所述辅助磁芯体连接，并配合形成无空气间隙的闭合磁路，所述磁芯主体的磁导率大于辅助磁芯体的磁导率。本发明使用相对磁导率较低的磁性材料代替气隙，由于整个磁路无气隙存在，彻底消除了气隙的散漏磁通，消除高频应用中的气隙散漏磁通涡流损耗，有效提高了变压器的效率，降低了运行温升。

摘要： 本发明涉及一种高频变压器的制备方法及其制得的高频变压器，涉及电子元器件领域，包括以下步骤：于骨架上缠绕至少两组绕组，每组绕组之间用绝缘胶带隔离，缠绕绕组后的产品放在锡液里浸泡1s‑3s形成初品，向初品插入磁芯，并用钢夹夹紧磁芯形成半成品，使用凡立水对半成品进行真空含浸，对含浸后的产品进行烘烤、包胶带后形成高频变压器。该制作方法简单明了，制备出的高频变压器良品率高，便于大量生产。

摘要： 本发明公开了一种调整高频变压器漏感的方法和高频变压器。高频变压器包括磁芯，初级绕组、次级绕组，一根或两根高频磁条，所述的高频磁条布置在初级绕组和次级绕组之间，位于高频变压器磁芯窗口外侧；当采用两根高频磁条时，高频磁条布置在磁芯的两侧。本发明把高频磁条插入变压器中，以达到谐振电感集成于变压器中。谐振电感的大小可以通过调整高频磁条与磁芯之间的间隙来控制。本发明与现有技术相比，可以减少一个谐振电感降低成本，体积小、磁耦合能力强、电磁干扰小、变压器传输效率高、制作方便、通用性强。

摘要： 本实用新型公开了一种模块式高频变压器骨架及高频变压器，所述模块式高频变压器骨架包括第一基盘、磁芯柱、第二基盘和若干主调节盘；所述第一基盘和所述磁芯柱连接；所述磁芯柱远离所述第一基盘的一侧开设有若干螺纹孔；所述主调节盘的主体与所述磁芯柱两者的横截面外形保持一致，所述主调节盘对应所述若干螺纹孔的位置开设有相应的第一通孔；所述第二基盘对应所述若干螺纹孔的位置设有相应的第二通孔，所述磁芯柱、至少一个所述若干主调节盘、以及第二基盘通过螺栓穿过所述螺纹孔、第一通孔、第二通孔顺次连接。本技术方案能够根据需要调整磁芯柱的长度，从而调整高频变压器的功率。

摘要： 本实用新型公开了一种高频变压器骨架及其应用的高频变压器，涉及变压器领域，高频变压器骨架包括绕线柱，绕线柱上开设有磁芯孔，绕线柱外侧固定设置有限位板，限位板上固定设置有安装板，在安装板固定设置有针脚，在两限位板之间固定有隔电板，在绕线柱上且位于隔电板和限位板之间分别固定设置有隔离柱，隔离柱垂直绕线柱的侧壁，且隔离柱沿绕线柱的侧壁分布有若干，若干绕线柱形成的平面平行隔电板；若干绕线柱和限位板之间形成绕线槽。高频变压器包括高频变压器骨架，还包括插接在磁芯孔内的铁芯、以及绕在两个绕线槽内的初级线圈和次级线圈。本方案散热效果较佳，成型后的变压器整体散热效果较佳，从而使得整体变压器使用寿命较长。

摘要： 本实用新型公开了一种散热型高频变压器骨架及应用其的高频变压器，涉及变压器领域，高频变压器骨架包括绕线柱，绕线柱上开设有贯穿的磁芯孔，绕线柱外侧且沿磁芯孔方向的两端分别固定设置有限位板，限位板相互远离的一侧且位于所述磁芯孔一侧固定设置有安装板，在安装板上且远离的磁芯孔的一侧边固定设置有针脚，在两限位板之间固定设置有隔电板，在绕线柱上且位于所述隔电板的两侧分别固定设置有与之平行的散热板，散热板上开设有若干散热孔；散热板和限位板之间形成绕线槽；高频变压器，包括高频变压器骨架，还包括插接在磁芯孔内的磁芯、以及绕在两个绕线槽内的初级线圈和次级线圈。成型后的变压器整体散热效果较佳，使用寿命较长。

摘要： 本实用新型结构涉及高频变压器设备领域，具体涉及一种新型的高频变压器绕线轴架及其高频变压器，主要包括：采用可拆接方式进行连接的绕线轴组件与支撑架组件；所述绕线轴组件包括：用于绕制线圈的绕线轴，所述绕线轴的两端分别设有第一定位墙和第二定位墙，所述第一定位墙上设有固定件，所述固定件上设有第一引脚；所述支撑架组件包括：支撑架，所述支撑架底部设有底板和第二引脚，所述支撑架与底板围成一个半封闭的空间；所述绕线轴设置于该半封闭的空间中，所述支撑架的侧壁的开口端与绕线轴组件中的固定件相接。还提供一种新型的高频变压器，包括上述高频变压器绕线轴架。本实用新型使线圈与电路板之间实现绝缘，节省了缠绕绝缘胶布的生产工序；同时，安装更为方便，节省安装时间。