DC／DC模塊電源穿孔平板磁器件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
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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(guò)仿真分析和驗(yàn)證磁芯內(nèi)磁場(chǎng)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(chǎng)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。可見(jiàn)，仿真結(jié)果與前述分析一致。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/177630.htm
為了測(cè)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(jí)繞組的電壓波形。可見(jiàn)，初、次級(jí)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(jí)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(kāi)關(guān)變換要求。圖6b示出此時(shí)電源輸出電壓的紋波狀況。可見(jiàn)，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(jí)電壓波形中有高頻振蕩非理想情況出現(xiàn)，但未對(duì)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(duì)一臺(tái)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(chǎng)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。
評(píng)論