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电流型电荷泵LLC谐振变换器(CSCP-LLC)成本低、效率高,广泛应用于小功率LED电源。LLC谐振变换器的变压器、电感器磁集成可以有效降低CSCP-LLC体积,提高效率。随着带铁壳的LED电源低截面发展,集成磁件的漏磁通对其应用带来较大挑战。
基于LCL或LCC高阶补偿网络的非接触谐振变换器,可以利用磁集成技术减小磁件的数量和体积。但是将非接触变压器的磁件集成后,绕组间的交叉耦合又将影响变换器的性能。
本文提出了一种磁集成平面变压器的新结构。这里介绍的变压器具有许多优点,是LLC谐振转换器的理想选择。通过控制磁棒到磁芯的距离,LLC电路所需谐振电感的调整非常简单。然而,它需要结合使用能量方法(由于绕组和插入磁棒的正交结构)而进行3D FEM仿真磁场分析。本文介绍了所设计的磁性元件的仿真结果。
全面认识和客观评价磁集成技术对开关变换器稳态和动态性能的影响,需要建立磁集成开关变换器的小信号模型。论文以集成磁件分析方法为基础,结合状态空间平均法,分别提出三种磁集成开关变换器小信号建模方法,为这类变换器的动态特性研究和控制设计建立理论基础。
本文针对 300V~400V 输入,48V 输出的要求,提出一种薄膜型结构的集成磁件,并应用于 LLC 谐振变换器中。文中导出了集成磁件的等效电路,讨论了其工作模式,给出集成磁件的设计结果,并提出采用薄膜技术对集成磁件进行设计。 后给出了仿真结果,验证了本设计的有效性。
将磁集成技术应用在交错并联反激变换器中,能够减小变换器原、副边电流纹波,提高效率,提高变换器性能。通过改变集成磁件中柱和边柱气隙长度的比例可以改变变换器两支路间的耦合程度,从而改变变换器磁件损耗。本文将对交错并联磁集成变换器两支路间的耦合程度对变换器磁件损耗的影响进行深入分析,并通过实验验证。
本文将磁性元件绕组集成在多个磁芯组合的磁路上,称之为阵列式集成磁件。详细地分析了四磁芯结构阵列式两电感集成磁件的集成原理,分析了五种磁芯组合情况下两电感的耦合度大小,并作了有限元仿真分析验证,同时将其中对角开气隙的磁件应用于两通道交错并联变换器,仿真分析和实验结果证明了理论分析的正确性和集成磁件的实用性。组合磁芯结构由于磁芯间气隙的存在相对于传统整体磁芯降低了磁芯的集中发热点,同时增加了磁芯的散热
本文在文献[1]所提出的差共模集成滤波器的基础上,通过改变磁芯的结构对差共模集成电感进行集成,减小滤波器无源器件的体积与高度,提高磁件的利用率,为电力电子的系统集成提供技术支持。文中推导出了集成磁件的等效电路,给出了集成磁件的设计结果。最后给出了实验结果,验证了本设计的有效性。
LLC 谐振变换器中薄膜型集成磁件的研究