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基于热-流耦合的高频变压器液冷结构设计与优化
1
作者 陈彬 褚琰 +2 位作者 唐波 刘洋 靳艳娇 《高电压技术》 北大核心 2026年第2期884-896,I0030,共14页
随着电力电子技术的快速发展,高频变压器广泛应用于分布式电源、电动汽车、储能设备和数据中心等领域。高频化趋势使得变压器内部热负荷密度显著增加,散热问题成为限制其进一步发展的瓶颈。为此针对环氧树脂固封高频变压器,提出一种基于... 随着电力电子技术的快速发展,高频变压器广泛应用于分布式电源、电动汽车、储能设备和数据中心等领域。高频化趋势使得变压器内部热负荷密度显著增加,散热问题成为限制其进一步发展的瓶颈。为此针对环氧树脂固封高频变压器,提出一种基于热-流耦合的强迫液冷散热结构优化设计方法。首先,考虑关键材料热物性随温度的变化规律,建立了强迫液冷下高频变压器热-流耦合多物理模型,用于高频励磁条件下绕组与铁芯的温升分布及热流耦合特征分析;然后,通过响应面法、中心复合设计以及有限元仿真,构建最高温度与外径、壁厚、匝数与间距等液冷结构关键尺寸的响应面模型;最后,以最高温度最小化与冷却材料用量最小化为优化目标,结合NSGA-Ⅱ算法进行液冷结构优化,获得Pareto最优解集,并通过熵权-TOPSIS法筛选不同设计偏好的设计方案。以一台200 kVA/10 kHz高频变压器为对象,自然风冷方案的最高温度为105.61℃,经过优化的强迫液冷方案下最高温度降至64.44℃,验证了所提液冷结构优化方法的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 热-流耦合 强迫液冷 中心复合设计法 响应面法 NSGA-Ⅱ 熵权-TOPSIS法
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基于贝叶斯优化与CRITIC方法的中压高频变压器绝缘结构优化设计
2
作者 赵志刚 刘永军 +2 位作者 陈天缘 张时 张子洁 《电工技术学报》 北大核心 2026年第7期2468-2483,共16页
高频变压器体积小、功率密度高、绝缘结构紧凑,绝缘问题显著且绝缘设计裕度十分有限。该文在分析绝缘材料特性与磁心、绕组结构特性的基础上,设计一种附加内含气隙绝缘封装的三明治变压器结构,在减小变压器最大电场强度基础上将其分布... 高频变压器体积小、功率密度高、绝缘结构紧凑,绝缘问题显著且绝缘设计裕度十分有限。该文在分析绝缘材料特性与磁心、绕组结构特性的基础上,设计一种附加内含气隙绝缘封装的三明治变压器结构,在减小变压器最大电场强度基础上将其分布限制在绝缘材料内部,有效提升高频变压器的绝缘耐压水平。基于镜像电荷法快速准确地提取变压器二维磁心窗口内的最大电场强度,并以此来约束单一介质处的相关绝缘距离。提出一种融合贝叶斯优化方法与CRITIC客观赋权法的混合决策框架来权衡变压器最大电场强度和体积。该方法通过贝叶斯优化算法构建高斯过程代理模型与改进的期望提升采集函数,同时集成CRITIC法的指标间相关性分析与信息熵赋权机制,构建基于数据驱动特征的多准则权重分配模型,最终在安全裕度下实现电场强度数值降低与体积缩减的协同优化。研制了一台高频变压器样机,进行冲击电压、短时耐压和局部放电试验来验证所设计高频变压器绝缘结构的可靠性。 展开更多
关键词 绝缘结构 高频变压器 镜像电荷法 贝叶斯优化 最大电场强度
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基于磁导—电容类比法的高频变压器电磁建模及参数提取方法
3
作者 陈彬 王川源 +4 位作者 贾燕峰 丁锐鑫 张少峰 李飚 王佳琳 《高压电器》 北大核心 2026年第1期69-78,共10页
高频变压器广泛运用于新能源发电、电动汽车、大规模直流源互联系统,建立一个高频变压器电磁模型,考虑铁心的非线性特性,预测高频条件下变压器的频变漏感、频变交流电阻具有重大意义。磁导—电容类比法相对于传统耦合电感模型、磁阻—... 高频变压器广泛运用于新能源发电、电动汽车、大规模直流源互联系统,建立一个高频变压器电磁模型,考虑铁心的非线性特性,预测高频条件下变压器的频变漏感、频变交流电阻具有重大意义。磁导—电容类比法相对于传统耦合电感模型、磁阻—电阻类比模型具有拓扑简单、能量关系清晰、可以运用于非平面建模等优势。文中根据有限元仿真,分析了心式高频变压器的磁场分布,建立了变压器的磁路模型。采用考虑可逆分量的Preisach模型模拟铁心的磁滞效应,根据Maxwell涡流场计算器提取漏磁区域的漏磁能量和平均磁通计算漏磁磁导,并结合Foster等效电路模拟了高频条件下绕组的频变效应,最后建立了变压器的回转器—磁导模型。与变压器短路实验结果对比,验证了模型电感、电阻参数的正确性。最后将变压器模型应用于隔离式双有源全桥DC-DC变换器(DAB-IBDC),验证了模型的适用性。 展开更多
关键词 高频变压器 电磁仿真 漏电感 磁导—电容类比 PREISACH模型 有限元
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基于数据驱动模型的双有源桥DC-DC变换器模型预测控制
4
作者 马维远 于新红 +2 位作者 严龙信 魏尧 汪凤翔 《传感器与微系统》 北大核心 2026年第4期147-152,共6页
双有源桥(DAB)变换器超局部无模型预测控制(ULM-MFPC)系统增益依赖物理参数,当电感等发生参数失配易导致控制性能退化问题,为此,提出一种基于时间序列模型的数据驱动模型预测控制策略。首先建立仅包含控制输入、输出及随机噪声项的有源... 双有源桥(DAB)变换器超局部无模型预测控制(ULM-MFPC)系统增益依赖物理参数,当电感等发生参数失配易导致控制性能退化问题,为此,提出一种基于时间序列模型的数据驱动模型预测控制策略。首先建立仅包含控制输入、输出及随机噪声项的有源自回归(ARX)模型,精准刻画系统动态特性,降低对精确物理参数的依赖;然后,引入含遗忘因子的递归最小二乘法(FFRLS)实现模型参数的实时自适应更新,进一步增强模型的鲁棒性。最后,构建离散预测方程与代价函数,通过求解最优移相比实现控制。仿真结果表明,所提策略相较传统MFPC策略具有更好的鲁棒性,在参数失配条件下能有效减小输出电压纹波,消除静差。 展开更多
关键词 双有源桥DC-DC变换器 模型预测控制 数据驱动 时间序列模型 含遗忘因子的递归最小二乘法
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核心器件突破! 新特电气中压高频变压器为固态变压器产业注入硬核动力
5
《变频器世界》 2026年第1期58-58,共1页
在传统变压器与固态变压器(SST)的技术博弈重塑能源版图的当下,中压高频变压器作为SST的核心关键器件,其性能直接决定了系统高频化、模块化设计的实现,更是推动电力系统从被动能量传输向主动智能调控跨越的核心支撑。新特电气凭借深厚... 在传统变压器与固态变压器(SST)的技术博弈重塑能源版图的当下,中压高频变压器作为SST的核心关键器件,其性能直接决定了系统高频化、模块化设计的实现,更是推动电力系统从被动能量传输向主动智能调控跨越的核心支撑。新特电气凭借深厚技术积累,成功攻克中压高频变压器关键技术,实现高绝缘、低局放、高功率密度三大核心能力的突破,可全面适配SST、直流变压器及快充设备的最严苛电气标准的应用需求,是真正意义上满足未来SST需求的高频变压器。 展开更多
关键词 中压高频变压器 高绝缘 关键技术 低局放
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交错叠压磁芯磁热耦合与一体优化研究
6
作者 李恺 陈梦琪 +1 位作者 季宏博 杨迎东 《电力电子技术》 2026年第3期116-127,共12页
高频变压器在光伏、风电等新能源设备中采用的电力电子设备中具有广泛应用,其高功率密度、低损耗和高可靠性设计成为研究热点。本文提出了基于铁氧体-纳米晶交错叠压磁芯结构的设计思路,通过分析磁芯几何结构与磁热特性的关系,构建了以... 高频变压器在光伏、风电等新能源设备中采用的电力电子设备中具有广泛应用,其高功率密度、低损耗和高可靠性设计成为研究热点。本文提出了基于铁氧体-纳米晶交错叠压磁芯结构的设计思路,通过分析磁芯几何结构与磁热特性的关系,构建了以各层磁芯厚度为关键变量的磁芯磁热耦合模型。实验结果表明,与单一材料磁芯相比,交错叠压磁芯可使输出功率提升18.2%,热点温度降低5.56%。为实现交错叠压结构的最优设计,本文采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)以磁芯各层厚度为变量,以平均磁通密度、磁芯损耗与热点温度为目标进行优化,并将优化所得磁芯厚度分布与均匀排布进行仿真对比,结果显示,优化后的磁芯使最大磁通密度提升3.41%,磁芯损耗降低11.02%,热点温度下降3.93%。 展开更多
关键词 高频变压器 磁芯损耗 耦合模型
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基于磁导-电容类比法和Energetic模型的高频变压器铁芯动态磁滞建模方法 被引量：1
7
作者 陈彬 陈一博 +2 位作者 万妮娜 黄力 唐波 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第16期6591-6602,I0037,共13页
高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energeti... 高频变压器是能量路由器、光伏逆变器等功率变换装置的关键设备,运行中存在复杂的电磁暂态工况。为了构建精确的高频变压器电磁暂态模型,需要准确模拟铁芯动态磁滞特性。该文首先在电力电子仿真软件PLECS中将磁导-电容类比法与Energetic磁滞模型相结合,构建表征静态磁滞效应的铁芯静态磁滞磁导模型;其次,在静态磁滞磁导模型基础上,依据损耗统计理论,引入磁阻和受控磁动势源用以表征铁芯涡流损耗和剩余损耗的动态损耗分量,构建铁芯动态磁滞磁导模型;然后,基于不同工况下实验测量数据,结合损耗统计理论与场分离技术获得各频率下静态磁滞回线,推导静态模型参数随频率变化规律,得到考虑静态参数频率效应的动态磁滞磁导模型特征参数;最后,将所建铁芯模型在不同频率、磁密的正弦波与不同占空比方波激励下的仿真结果与实验测量结果进行对比分析,验证铁芯模型的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 损耗统计理论 Energetic模型 磁导-电容类比法 频率效应
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基于LS-SVM与NSGA-Ⅱ的高频变压器优化设计方法 被引量：1
8
作者 刘任 李常建 唐波 《高电压技术》 北大核心 2025年第10期5166-5174,共9页
准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快... 准确进行高频变压器(high frequency transformer, HFT)优化设计对其自身和所属系统的综合性能提升意义重大。然而,现有HFT优化设计方法通常利用简化解析公式计算磁心与绕组损耗、热点温度等电磁热参数,虽然这些解析公式的计算速度较快,但其精度较低,继而导致其所得优化设计结果的准确性与可靠性不高。为兼顾HFT优化设计的精度与速度,该文首次引入基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machines, LS-SVM)的HFT电磁热参数代理模型,并基于非支配排序遗传算法Ⅱ(non-dominated sorting genetic algorithm Ⅱ,NSGA-Ⅱ)提出一种新的HFT优化设计方法。为验证所提LS-SVM代理模型的优越性,将其与循环神经网络和深度神经网络代理模型对比,结果表明LS-SVM精度更高。最后,基于所提方法对1台5 kHz/10 kW的HFT进行多目标优化设计,并用有限元结果对最优设计方案进行验证,结果表明:所提HFT磁心损耗、绕组损耗与热点温度代理模型的计算误差小于传统解析模型,分别仅为2.77%、3.03%、0.92%,从而验证了所提优化设计方法的准确性与可靠性。 展开更多
关键词 高频变压器 高频损耗 热点温度 最小二乘支持向量机 多目标优化设计
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高频变压器多层共振复合吸声结构优化与设计
9
作者 陈彬 沈辰轩 +3 位作者 张涛 刘洋 靳艳娇 万妮娜 《高电压技术》 北大核心 2025年第11期5648-5660,I0030,共14页
大容量高频变压器通常处于高频方波电压激励下,大量的电压谐波分量会造成高频变压器铁芯振动过程中含有大量的高阶振动分量,进而引起高次谐波处声压级显著增大,造成严重的噪声污染。为此,该文首先设计了一种新型多层共振复合吸声结构,... 大容量高频变压器通常处于高频方波电压激励下,大量的电压谐波分量会造成高频变压器铁芯振动过程中含有大量的高阶振动分量,进而引起高次谐波处声压级显著增大,造成严重的噪声污染。为此,该文首先设计了一种新型多层共振复合吸声结构,基于传递矩阵法对比分析了6种不同吸声结构的吸声性能;然后建立了高频变压器电磁-结构-声三维仿真模型,分析了高频变压器加与未加复合吸声装置下声场分布特性;在此基础上,采用中心组合试验设计与有限元仿真相结合的方法,获得吸声装置在不同结构参数下的声场仿真结果,通过构建径向基神经网络模型来预测声压级,并利用全局灵敏度分析技术研究吸声装置结构参数对声压级水平的影响程度;最后,基于融合正余弦和柯西变异的麻雀搜索优化算法,获得了吸声装置最优设计参数并通过仿真验证。结果表明:优化后的吸声结构噪声抑制效果显著,相比未优化前声压级水平降低10.176 dB,验证了多层共振复合吸声结构对高频变压器具有较好的抑噪效果。 展开更多
关键词 电磁-结构-声场分析 多层共振复合吸声结构 高频变压器 径向基神经网络 全局灵敏度分析
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利兹线绕组高频变压器漏感双二维镜像法计算模型
10
作者 赵志刚 王凯 +2 位作者 陈天缘 苏楠 巩业超 《电工技术学报》 北大核心 2025年第18期5715-5727,共13页
高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利... 高频变压器漏感是影响电力电子变压器运行可靠性和功率传输特性的一个至关重要的参数。利兹线绕组复杂的绞合结构使得变压器漏感精确计算面临挑战。由于高频变压器优化设计过程中对漏感计算速度和准确性要求较高,传统有限元法需要对利兹线绕组进行精细化建模,对计算机硬件成本要求高,计算耗时长,因此目前常采用解析计算法。基于一维磁场假设的解析计算法虽然能快速计算变压器漏感,但忽略了绕组端部效应和内、外磁心窗口磁场强度分布差异的影响,导致计算误差较大。为此该文建立一种基于镜像原理的双二维利兹线绕组高频变压器漏感解析计算模型,在考虑内、外磁心窗口磁场强度分布差异的同时,兼顾绕组的端部效应和频变特性。最后,绕制了三台不同型号的样机,并进行实验验证与对比分析。实验结果表明,所建立的模型能够实现圆形和矩形利兹线绕组高频变压器漏感的精确、高效计算。 展开更多
关键词 高频变压器 利兹线 漏感 双二维模型 镜像法 频变特性
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基于辅助变压器的无环流全桥直流变换器
11
作者 刘旭明 何晓坤 陈武 《电力工程技术》 北大核心 2025年第6期202-210,共9页
直流变换器是分布式光伏发电接入中压直流电网的核心设备。文中提出一种采用辅助变压器的无环流全桥直流变换器,该变换器由主全桥电路和辅助电路构成,其包含1个三电平桥臂和2个两电平桥臂。主全桥电路传输功率约90%的总功率,辅助电路传... 直流变换器是分布式光伏发电接入中压直流电网的核心设备。文中提出一种采用辅助变压器的无环流全桥直流变换器,该变换器由主全桥电路和辅助电路构成,其包含1个三电平桥臂和2个两电平桥臂。主全桥电路传输功率约90%的总功率,辅助电路传输剩余功率。通过辅助电路中部分开关管进行高频斩波,使变换器电流波形近似为梯形波,从而降低电流峰值。由于流过辅助电路的电流很小,其高频斩波产生的开关损耗也很小。主全桥电路中开关管仅工作在500 Hz的中频状态,且能实现零电流开关(zero current switching,ZCS),进一步减小了开关损耗。此外,通过在辅助电路引入阻断电容,消除了辅助电路的环流,因此整个变换器的损耗较小。文中详细介绍该变换器的工作原理和参数设计方法,并搭建1台160 V/4 000 V/4 200 W实验样机,实验结果表明所提变换器可实现ZCS,开关损耗小,最高效率达98.5%。 展开更多
关键词 中压直流汇集 中频变换器 辅助变压器 直流变换器 三电平 零电流开关(ZCS)
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基于磁场能量法的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型 被引量：3
12
作者 胡安龙 李敏 +4 位作者 魏勇 尚志鹏 刘任 王爽 唐波 《智慧电力》 北大核心 2025年第1期24-30,53,共8页
圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大... 圆形利兹线因高频损耗低且易于缠绕而广泛应用于高频变压器绕组中,准确快速计算此类高频变压器的漏电感对其性能提升、优化设计等具有重要意义。现有研究通常采用有限元等数值算法或Dowell模型计算该类高频变压器的漏电感,存在计算量大、精度低等问题。基于极坐标与坡应廷定理推导了考虑高频集肤与邻近效应的圆形利兹线初、次级绕组漏磁场能量的解析表达式,进而在磁场能量法的架构内,推导并得到了一种新的圆形利兹线绕组高频变压器漏电感解析计算模型。基于该解析模型和传统Dowell模型分别计算了2种圆形利兹线绕组高频变压器样机的宽频漏电感,并将其与相应实测结果进行对比,验证了所提解析计算模型的准确性。 展开更多
关键词 高频变压器 圆形利兹线 漏电感 解析计算
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基于能量模型与电磁场数值法的高频激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型 被引量：2
13
作者 姬俊安 赵志刚 +2 位作者 张时 陈天缘 贾慧杰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期2027-2038,I0035,共13页
准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首... 准确预测纳米晶材料的磁滞特性,对高频变压器磁芯的电-磁-热特性分析具有重要意义。然而,受制于高成本、不准确的静态磁滞特性表征方法,现有基于静态磁滞模型与电磁场数值法的软磁材料磁滞特性预测模型难以兼顾实用性与有效性。该文首先基于能量模型建模理论与软磁材料磁化机理,推导并建立能量模型参数与磁通密度之间的函数解析关系,实现不同磁化强度下软磁材料静态磁滞特性高效、准确地模拟;其次,将能量模型与Maxwell方程进行耦合,考虑高频方波电压激励下材料静态磁滞特性对带材内部涡流分布的影响,进而求解带材内部的磁通密度分布;最后,依据损耗统计理论,建立高频方波电压激励下纳米晶材料磁滞特性预测模型,并通过实验验证该文所建预测模型的有效性。 展开更多
关键词 纳米晶 涡流 能量模型 数值方法
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纳米晶高频变压器漏磁通磁芯涡流损耗分析 被引量：1
14
作者 刘学 赵鲁 +2 位作者 马呈瑶 范恩泽 葛琼璇 《电气传动》 2025年第3期27-34,共8页
高频变压器是串联谐振型DC/DC变换器中至关重要的组成部分,其稳定运行对于电源系统的可靠性、效率和功率密度都具有决定性的影响。纳米晶磁芯因其高饱和磁通、高磁导率、低矫顽力以及高频损耗低等优点而被广泛应用。为了提高DC/DC变换... 高频变压器是串联谐振型DC/DC变换器中至关重要的组成部分,其稳定运行对于电源系统的可靠性、效率和功率密度都具有决定性的影响。纳米晶磁芯因其高饱和磁通、高磁导率、低矫顽力以及高频损耗低等优点而被广泛应用。为了提高DC/DC变换器的功率密度,高频变压器漏感被普遍用作谐振电感,以实现开关器件的软开关特性。然而,纳米晶合金具有较高的电导率,当高频漏磁通垂直穿过其表面带材时,将会感应出较强的涡流,从而引起潜在的热问题,这将对变压器及系统的稳定安全运行造成一定的影响。提出一种改进的高频变压器有限元仿真方法,通过建立独立的磁芯边缘纳米晶带材的三维模型,在漏感较大时,用于确定高频漏磁通感应时附加涡流损耗的分布特性,并用温升实验验证了其正确性。 展开更多
关键词 纳米晶磁芯 高频变压器 漏感 涡流损耗
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高频利兹线变压器漏感快速计算方法
15
作者 陈天缘 赵志刚 +1 位作者 郑宇萱 王凯 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2353-2364,共12页
高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带... 高频变压器的漏感作为电力电子变换器中的重要参数,对改善隔离型DC-DC变换器的运行模式和功率传输特性具有重要的意义。与圆导线相比,利兹线能够有效地减少高频磁性元件中的涡流损耗。然而,利兹线绕组的复杂结构给高频变压器漏感预测带来了严峻的挑战。一方面,磁心窗口各区域的磁场能量难以准确提取;另一方面,利兹线的多股和扭转结构难以准确表征。因此,该文基于镜像原理和网格化处理,精确提取磁心窗口不同区域的磁场能量。通过引入相对复数磁导率实现了多股利兹线的均匀化建模,揭示了宽频范围内磁场能量的衰减规律,提出坐标变换方法对利兹线的扭转结构进行表征,建立了计及利兹线扭转特征和频变特性的高频变压器漏感预测模型。最后,针对两种不同利兹线绕组的变压器模型,从计算精度和效率两方面进行了详细的实验研究和对比分析。结果表明,所提计算方法的最大偏差不超过4%,计算时间约为20 s,验证了该方法的准确性和高效性。 展开更多
关键词 高频变压器 漏感 镜像法 利兹线绕组 频变特性
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圆形利兹线高频变压器双二维漏感解析计算模型 被引量：2
16
作者 张鹏宁 李朋阳 +3 位作者 刘泽 张荐 曹清山 李磊 《高电压技术》 北大核心 2025年第1期75-87,共13页
圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布... 圆形利兹线高频变压器的漏感大小影响着电力电子器件的性能与寿命,需要对其进行精确计算和控制,然而高频变压器本体是三维结构,传统基于一维假设的漏感解析计算模型的精度得不到保障,因此该文基于镜像法原理,对高频变压器的漏磁场分布进行双二维简化等效,综合考虑高频涡流效应对圆形利兹线内漏磁能量的影响,建立了高频变压器双二维漏感解析计算模型,并利用所提出模型分析了磁芯开气隙和绕组交叉换位情况下高频变压器的漏感变化特性。同时将双二维漏感解析计算模型应用到高频变压器的优化设计流程中,设计并制作了两台变比分别为200 V/200 V、300 V/600 V的高频变压器样机,通过实验对其漏感进行了测量,且实验测量值与解析模型计算值的全局平均偏差均小于2%,验证了该文模型的准确性。最后,通过对该文模型的适用性进行对比分析得出,模型的计算精度和时间成本均会随着镜像层数和网格划分数的增加而增加,为该文模型在圆形利兹线高频变压器优化设计中的应用提供了理论参考。 展开更多
关键词 圆形利兹线高频变压器 漏电感 镜像法 高频涡流效应 气隙
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基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法
17
作者 易哲嫄 孙凯 刘增杨 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第1期228-238,I0019,共12页
大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导... 大功率高频变压器是电力电子变压器中的核心部件,其优化设计的全局最优性和计算速度都是关键问题。文中提出基于改进热分析和变换器协同设计的大功率高频变压器高速全局优化方法。针对优化中耗时占比很高的热分析,提出基于换热-热传导两步仿真的改进热分析方法,保证热分析精度的同时,提升热分析计算速度。仿真结果表明,提出的热分析方法与传统方法准确度相似,而计算速度大幅提升。此外,优化过程中,将变换器电路参数与变压器参数共同考虑,引入更多优化变量,从而形成全局优化模型,提升设计方案的优异性;并采用改进热分析方法和遗传算法以提升计算速度,保证了全局优化模型的可计算性。综合以上措施,最终形成系统的大功率高频变压器高速全局优化设计方法。通过一个具体的案例设计和实验结果验证提出的优化方法的有效性。 展开更多
关键词 大功率高频变压器 高速全局优化 热分析 变换器协同设计 遗传算法
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基于LTCC工艺的高耦合平面变压器仿真设计
18
作者 黎楚明 李元勋 李馥余 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第3期265-271,共7页
采用低温共烧多层陶瓷(LTCC)技术,开发了一种兼具小型化、高耦合的平面变压器。针对现有LTCC平面变压器耦合效率较低的问题,本文提出了一种创新设计,即在同一平面上布置原边和副边线圈,并在线圈上添加非磁性介质层,以提高变压器的耦合系... 采用低温共烧多层陶瓷(LTCC)技术,开发了一种兼具小型化、高耦合的平面变压器。针对现有LTCC平面变压器耦合效率较低的问题,本文提出了一种创新设计,即在同一平面上布置原边和副边线圈,并在线圈上添加非磁性介质层,以提高变压器的耦合系数,此外通过改变结构参数,仿真了不同结构参数对耦合系数的影响。仿真结果显示,采用本文提出的新结构的LTCC平面变压器的耦合系数显著优于传统结构,仿真数值达到0.9以上。这一结构为未来开发高耦合效率的LTCC平面变压器提供了参考。 展开更多
关键词 LTCC工艺 平面变压器 耦合效率 仿真
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超大功率电气设备测试环境温控系统设计与优化 被引量：1
19
作者 黄磊 《日用电器》 2025年第5期101-108,共8页
随着高功率电气设备在工业、科研和高端制造领域的广泛应用,超大功率恒温环境箱(以下简称测试样品)已成为测试电气设备性能、验证设备耐温能力及其长期可靠性的重要工具。然而,超大功率设备在运行过程中产生的巨大热量给测试环境的温度... 随着高功率电气设备在工业、科研和高端制造领域的广泛应用,超大功率恒温环境箱(以下简称测试样品)已成为测试电气设备性能、验证设备耐温能力及其长期可靠性的重要工具。然而,超大功率设备在运行过程中产生的巨大热量给测试环境的温度控制带来了极大挑战。本文针对40 kW测试样品的实际测试需求,提出了一种基于动态热交换与智能闭环温控系统的设计方案。该方案通过优化热交换系统设计、实现环境闭环控制,并探讨AI智能算法的应用前景,为超大功率电气设备的环境测试提供了可靠的技术支持和解决方案。 展开更多
关键词 超大功率电气设备 测试环境 温控系统 热交换 PID控制 AI智能算法
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高频无铁心变压器的发展历程及技术演进
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作者 魏子征 张波 《电力电子技术》 2025年第12期1-10,共10页
高频无铁心变压器作为克服铁心磁饱和与高频损耗的关键技术,在新机理、新材料、新器件、新工艺与新拓扑共同推动下不断进步。本文系统地论述高频无铁心变压器发展历程,将它们按技术原理分为谐振式高频无铁心变压器、感应式高频无铁心变... 高频无铁心变压器作为克服铁心磁饱和与高频损耗的关键技术,在新机理、新材料、新器件、新工艺与新拓扑共同推动下不断进步。本文系统地论述高频无铁心变压器发展历程,将它们按技术原理分为谐振式高频无铁心变压器、感应式高频无铁心变压器、宇称时间(PT)对称高频无铁心变压器3大类型。谐振式高频无铁心变压器通过漏感复用与动态频率匹配,在MHz频段实现高效率与高功率密度;感应式高频无铁心变压器依托高温超导材料的零电阻特性,实现了极低损耗传输但受限于低温系统的复杂性;PT对称高频无铁心变压器通过增益-损耗动态平衡机制,实现宽负载适应性与高功率密度的双重突破,是量子力学与电力电子的跨学科融合典范。通过对比3类技术在功率因数、漏感压降、效率及负载适应性等维度的性能指标,认为PT对称高频无铁心变压器突破了高频能量传输的机理,目前最具实用价值。 展开更多
关键词 高频无铁心变压器 谐振式 感应式 宇称时间对称 量子力学
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