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| 研究高频变压器铁芯气隙对分布电感的影响 摘 要 高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源一般采用半桥式功率转换电路，工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波，然后通过高频变压器进行降压，输出低电压的交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器：主变压器、驱动变压器和辅助变压器(待机变压器)，每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准，比如主变压器，只要是200W以上的电源，其磁芯直径(高度)就不得小于35mm。而辅助变压器，在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm就够。 高频变压器开气隙，是为了防止铁芯磁饱合，因为UPS中有高次谐波，但变压器开气隙的原理和电感是不一样的。变压器都是由硅钢片拼成的，两个对着的硅钢片之间的间隙叫气隙。气隙大了当然磁阻就大了。变压器留气隙是为了防止在工作中产生磁饱和。气隙是在铁芯交合处留的缝隙，和绕线无关。有了气隙的确增加了磁阻,但却是有益的。气隙的作用是减小磁导率，使线圈特性较少地依赖于磁芯材料的起始磁导率。气隙可以避免在交流大信号或直流偏置下的磁饱和现象，更好地控制电感量。然而，在气隙降低磁导率的情况下要求线圈圈数较多，相关的铜损也增加，所以需要适当的折中，不可过大也不可过小。 关键词：工程电磁场，高频变压器，分布参数， ansoft axwell 目 录 第一章 绪论 1 1.1变压器的定义 1 1.2高频变压器的定义 1 1.3工频变压器的定义 1 1.4高频变压器与普通变压器的区别 2 1.5工频变压器和高频变压器的优点 2 第二章 变压器的气隙 3 2.1高频变压器磁芯气隙 3 2.2高频变压器铁芯绝缘纸 3 2.3气隙和漏感 4 2.3.1 高频变压器开气隙的必要性 4 2.3.2 反激电源变压器漏感 4 2.3.3 高频变压器开气隙的影响 5 2.3.4开气隙对磁导率和励磁电流的影响 5 第三章 高频变压器的分布电感 7 3.1高变压器电感的等效电路 7 3.2变压器电感的测量 8 3.3高频变压器励磁电感 8 3.4典型变压器磁芯的漏电感 9 第四章 ansoft maxwell的简介与建模 12 4.1 ansoft简介 12 4.2 ansoft的建模和参数设置 12 4.2.1绘制2D模型 12 4.2.2材料设置 13 4.2.3边界条件/激励的设置 13 4.2.4求解量设置 13 4.2.5求解设置 13 4.2.6结果处理 14 4.2.7Calculator中按钮的作用介绍 14 4.3 ansoft仿真与建模的注意事项 15 4.3.1仿真过程 15 4.3.2建模的注意事项 16 4.3.3瞬态磁场求解时设置面域的注意事项： 16 第五章 建模实验初算 17 5.1 2D模型的建立与气隙选择 17 5.2 2D仿真数据的处理 18 5.3 3D模型的建立与仿真结果 23 第六章 实验过程与结果处理 30 6.1 高频变压器实物观察 30 6.2 高频变压器分布电感的测量 31 结论 36 |
