DC/DC模塊電源穿孔平板磁器件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
4 仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
利用有限元仿真軟件Ansoft Maxwell可建立上述穿孔平板變壓器、電感器的模型,通過仿真分析和驗(yàn)證磁芯內(nèi)磁場的分布情況。圖5分別顯示了上述穿孔平板變壓器和電感工作時(shí)的磁場情況。其中,為顯示出穿孔內(nèi)的磁通,圖5a僅示出了其中12個(gè)穿孔??梢?,仿真結(jié)果與前述分析一致。本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/177630.htm
為了測試穿孔平板變壓器和穿孔平板電感的設(shè)計(jì),制作出變壓器和電感樣機(jī),并在有源箝位DC/DC模塊電源上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
圖6a示出模塊電源在輸入電壓48 V、輸出滿載電流15 A時(shí)的穿孔變壓器初、次級繞組的電壓波形??梢?,初、次級電壓波形相近,其電壓幅值比符合設(shè)計(jì)的6:1關(guān)系,并且次級電壓波形相位延時(shí)也小,實(shí)驗(yàn)表明變壓器設(shè)計(jì)可滿足開關(guān)變換要求。圖6b示出此時(shí)電源輸出電壓的紋波狀況??梢?,紋波峰峰值僅為70 mV,起到了良好的濾波器效果。當(dāng)然,由于制作工藝等條件的限制,次級電壓波形中有高頻振蕩非理想情況出現(xiàn),但未對變壓器整體造成影響。
5 結(jié)論
穿孔平板磁芯結(jié)合了平面磁芯和矩陣變壓器的部分特點(diǎn),適應(yīng)于高功率密度DC/DC模塊電源。針對一臺DC/DC有源箝位模塊電源降低體積的要求,分析了穿孔平板變壓器、穿孔平板電感的磁場分布特點(diǎn),推導(dǎo)了磁器件電感量、最大磁感應(yīng)強(qiáng)度與設(shè)計(jì)參數(shù)間的具體關(guān)系式,進(jìn)而設(shè)計(jì)出穿孔平板變壓器、穿孔平板電感實(shí)際樣機(jī)。上述磁器件的有限元軟件仿真結(jié)果驗(yàn)證了分析的合理性,實(shí)際模塊電源的運(yùn)行也表明了設(shè)計(jì)的有效性。
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