仿真分析对高频变压器研制方案的可行性验证

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1、第2O卷第22期电子设计工程20l2年11月Vo1．2ONO．22ElectronicDesignEngineeringNOV．2012仿真分析对高频变压器研制方案的可行性验证杨佳乐．许伯强(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：随着电力电子技术的不断提高，光伏发电系统中传统的工频变压器逐渐被高频变压器所替代．高频变压器相对于传统的工频变压器具有转换效率高、体积，J、巧的特点，本文从平面变压器的结构和原理出发，运用Ansoft软件设计了变压器模型并且进行了样机的研制．通过仿真与实际测量值的对比．验证了仿真的可行性。关键词：电

2、力电子；平面高频变压器：Ansoft：仿真中图分类号：TM433文献标识码：A文章编号：1674—6236(2012)22—0158—04FeasibilityofthesimulationanalysistothedesignschemeofhighfrequencytransformerYANGJia—le，XUBo—qiang(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，ChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Withthe

3、continuousimprovementofthepowerelectronictechnology，(pv)powersystemof'powerfrequencytransformeroftraditionalgraduallyreplacedbyhighfrequencytransformers，higbfrequencytransformercomparedtothetraditionalindustrialfrequencytransforumrhasconversioneficiency，thecharacteristicsofsm

4、allsize，thisarticlefromtheplaneofthestructureandprincipleoftransformer，usingAnsoflsoftwaredesignoftransformerandtheprototypedevelopmentofthemodel，throughthecontrastofthesimulationandactualmeasurementvalue，verifythefeasibilityofthesimulation．Keywords：powerelectronic；planehigh—

5、frequencytransformer；Ansofl；simulation在光伏发电系统中变压器、电感等元件是电力电子变换压器的分布参数对逆变电源工作性能的影响是十分必要的。装置的重要组成部分，担负着能量的存储与转换，滤波和电高频变压器的分布参数包括分布电容和漏感两个方面。气隔离等功能，但其体积和重量却一般占据了整个变换器的1．1分布电容2O～30％。近年来，高频链技术引起人们越来越多的兴趣。高在变压器中，由于两个导体之『日]分布或寄生的电气耦频链逆变技术与常规的逆变技术最大的不同，在于利用高频合，绕组匝之问、同一绕组上下层之问、不同绕组之问、

6、绕组变压器代替传统逆变器中笨重的工频变压器，不仅实现了输对屏蔽层之间沿着某一线长度方向的电位分布是变化的，这入与输出的电气隔离，而且大大减小了变压器的体积和重样就形成了分布电容。高频变压器的分布电容主要是由绕组量。在高频变压器设计过程中，变压器分布参数和损耗的大对磁芯(或对屏蔽层)分布电容、各绕组之间分布电容、绕组小直接影响了高频变压器的性能表现，但是一般在设计过程与绕组之间分布电容、以及初、次级之间分布电容四部分组中很难通过公式准确推导出变压器的参数和损耗大小，而如成。电容量的大小主要取决于绕组的几何形状[21。果在样机完成后再进行测定的话，又

7、可能会因为样机性能无1．2漏感法满足设计要求而造成浪费．因此本文通过Ansofl公司的在实际变压器中，由于初、次级绕组之间，绕组的每匝间PEmag和Maxwell软件进行联合方针，在进行样机研制前通以及每层之间的磁通不是完全耦合的，这样就会产生漏感。过软件手段对设计模型进行有限元分析测定变压器的各个高频变压器的漏感与一次绕组的匝数、绕组厚度、绝缘层厚参数和规定条件下的损耗。然后与通过测试仪测量到的样机度、磁芯直径有关[31。漏感大小可以通过计算储存在绕组问的的数值进行对比．验证了软件手段对设计模型评估测试的可漏磁场能量来确定。可以认为这些漏磁场能

8、量等效储存在一行性l】1个集中表示的漏感L中，根据磁场能量决定于磁场强度的空间分布这一基本原理，可得如下表达式：1高频变压器的分布参数1