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基于非整数匝理论平面型高频变压器特性研究
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基于非整数匝理论平面型高频变压器特性研究

2022-02-08 10:11:08 来源:电子变压器与电感网

随着通讯设备的不断迅速发展,开关电源的高频化高功率密度高效的要求不断提高,低压大电流设备进一步发展。本文基于非整数匝理论,开展平面型高频变压器特性的研究,旨在能够突破副边最低一匝的限制,实现非整数匝匝比,以减小磁性元件尺寸和铜箔布线长度,提高隔离型变换器的功率密度和效率。

随着人们对小型化设备的需求不断提升,导致电源转换器[1-3]的效率和小型化的趋势快速发展,例如计算机,通信服务器和云计算应用。在这些应用设备中,往往涉及到高压转换成低压的情形,并且设备的功率也在不断提高,这就要求了电源转换器必须具备低压大电流的特点。LLC谐振变换器因其软开关特性,非常适合应用在高频环境,体积虽然减小了,但随着频率的增加,相应地也增加了开关损耗和涡流损耗[4,5]。所以,对其磁性元器件的优化设计显得至关重要。

GaN器件[6,7]相比于Si器件具有很好的高频特性,其开关损耗要远小于后者。Fred C.Lee针对GaN器件在LLC谐振变换器中的应用做了大量研究,创造性地提出了基于磁抵消原理的矩阵变压器式谐振变换器,实现了高效高功率密度高频的变换器设计。Yu-Chen Liu同样地针对LLC谐振变换器,设计了一种1/4匝变压器,实现低压大电流的输出,并且具有更低的铜损和磁芯损耗[8-11]

本文基于非整数匝理论,对高频变压器特性展开了研究,并通过1/2匝变压器样品验证了非整数匝理论的可行性,为后续进一步优化设计奠定了基础。

 

 

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