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功率变换器拓扑中磁性元件磁芯损耗的理论与实验研究

磁性元件是功率变换器系统的重要组成部分,为了更好地发挥磁性元件的功能,必须深入地了解磁性元件的损耗问题。众所周知,磁性元件损耗分为磁损和铜损两部分。本文首先分析了功率变换器拓扑和软开关结构,以及磁性元件的各种工况条件,然后重点研究了磁性元件磁芯损耗的一些基本问题,主要包括以下的内容:1、正弦波信号激励下的磁损模型提出并联阻抗模型,通过适当的简化,将磁性元件的磁损用一个与电感并联的电阻加以表示。这个等效电阻的阻值仅仅是频率的函数。这样就把非线性的磁损问题转化为线性模型来加以处理。此外,将并联阻抗模型与Steinmetz方程和Rayleigh关系模型加以比较,发现三个模型中Steinmetz方程较为精确;Rayleigh关系模型则是一个很重要的关系;而并联阻抗模型简单、实用,适用于功率变换器系统电路仿真与控制系统设计。2、矩形波信号激励下的磁损模型论文还研究了矩形波激励下的磁损模型,引入一个比例系数K_D,定义为相同频率、相同磁感应  (本文共123页) 本文目录 | 阅读全文>>

《电子计算机动态》1959年07期
电子计算机动态

数字計算机中的磁性元件

全書共分九章。作者綜全近年來各杂志上朋發表的有关磁件邏輯元件的'文献,系統而且全面地叙述了磁伴元件&数字計算机上的应用,幷且也介紹了一下@性存儲器。作者首先簡略地介紹了各种移位寄存器、磁触發器等綫路,接着叙述有关的工程計真,使讀者对計算机中的磁性元件有一个总的槪念和基本知謙。然后作者例举了許多用磁性元件成的邏輯綫路,如磁运算器、磁开关等。書的后一部汾介紹多孔磁性元件及其应用。磁性存儲虽然談的不多,但說得明晰淸楚。最后介紹了各种磁性材料的戡本特性。...  (本文共1页) 阅读全文>>

《电源技术应用》2003年06期
电源技术应用

开关电源中高频磁性元件设计常见错误概念辨析

引言 开关电源中高频磁性元件的设计对于电路的}卜常工作和各项性能指标的实现非常关键加之高频磁性元件设计包括很多细节知识点,而这些细节内容很难被一本或儿本所谓的“设计大全”一一罗列清楚,3})为了优化设计高频磁性元件,必须根据应用场合,综合考虑多个设计变量,反复计算调敷正由于此,高频磁性元件设讨一直是令初涉电源领域的设计人员头疼的难题,乃至是困扰有多年工作经验的电源土程帅的问题。 很多文献及相关技术资料给出的磁性元件设计方法或公式往往直接忽略f某些设计变墩的影响,作了假设简化后得出一套公式;或者并未交代清楚公式的应用条件,甚至有些文献所传达的信息本身就不正确很多电源设计者并没有意识到这一汽,直接套用设计于册中的公式,或把设i一卜手册中某些话断章取义,尊为“设计纲领”,而没有进行透彻的分析和思考,以及实验的验证(_其结果行往是设计出来的高频磁性元川不能满足应用场合的要求,影响了研发的进度和项目的按期完成 为J’使电源设汁者在设计过程...  (本文共3页) 阅读全文>>

《电子设计技术》1999年06期
电子设计技术

磁性元件对电路设计有较高要求

在 三类无源元件中,电阻器和电 容器是比较顺从的元件。这两类元件内引起损耗的因素是电阻器中的串联电感,以及电容器中的等效串联电阻和电感,而这两种电感实际上是线性的,其特性也叮预知。对磁性元件来说情况就不会那么显而易见了,往往会隐藏着一些更为复杂的损耗特性,这时,电路设计就要慎重考虑。有些参数,如随频率而变化的磁心损耗、铜线损耗和饱和限制电流,都会造成实际工作性能与理论电路的计算性能有较大出入。 例如,您要用推挽输出配置设计一个Dc/Dc变换器。这种结构要求采用一个具有中心抽头的初级及次级绕组输出变压器。因为要优化性能,所以很可能还要自己设计变压器,使铁心的材料和形状以及线圈的匝数比和铁心面积配合起来,以满足电路的要求。当然您也可以选用一种现成的变压器,但要作这样的选择就必须在其他方面作出让步。而且,操作性能也往往会降低到不可接受的程度。 在高频 DC/Dc变换器设计中,磁性元件是产生损耗的祸首。如果控制电路能传送足够的驱动功率,...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电源世界》2009年11期
电源世界

开关电源磁性元件的设计

1概述在电力系统中的直流系统,由于普遍采用高频模块,(6K一10K)Mn一Zn合金,差模电感多采用铁粉芯或开气隙铁氧体材料,变压器则采用铁氧体材料等。这些材料而对于高频模块的设计也是功率越来越大,而体积却是越来越小,这就对其设计提出了一个关键的问题,那就是如何解决磁性元件的损耗及发热问题。高频开关电源中大量使用各种各样的磁性元件,如输人/输出共模电感、功率变压器、饱和电感以及各种差模电感。各种磁性元器件对磁性材料的要求各不相同,如差模电感希望夕值适中,但线性度好,不易饱和,共模电感则希望声值要高,频带宽;功率变压器则希望召值要适中,温度稳定好,剩磁小,损耗低等。在非晶材料出现以前,共模电感主要采用高召值表1常用磁性材料基本性能比较霍矿进鹭纳米非晶钻基非晶铁基非晶MnZn铁氧体被莫合金导磁率(10kHz)林10kHZ》50000900004500230020000100kHz16000士30%1800045002300饱和磁感应度...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电子设计技术》1995年03期
电子设计技术

独立创新使小型磁性元件走向片式化

罄蜘子工业的每个部分差不多都在-滥汤努力采用表而安装技术。功率转换用的磁性元件是最后一批采用表面安装技术的元件,而且创新产品正在开始出现。表面安装功率磁性元件还是一种不太成熟的技术,所以设计人员在选用元件时应当谨慎从事。 和已经走向表而安装的其他电子元件的进展情况相比,磁性元件只不过是好像刚从黑暗!讨代走出来。所提供的产品有限,没有标准化而且体积仍然比较大。但是,这样一种比较显然是不太公平泊勺,因为磁性元件受到其他元件所不会遇到的某些基本限制。 例如,从元件的体积大这方面考虑,在表面安装技术未得到广泛采用之前,像电阻器、电容器和半导体器件主要是按照封装给出外形尺寸。元件的基本部分要比封装后的总体积小20%。例如,l/4瓦的电阻器之所以得到广泛使用是因为它便宜而并不是因为设计需要这种额定功率。随着电路的缩小,缩小电阻器的外形尺寸也就比较容易。即使是集成电路,其外42《电子设计技术》1995年3月形尺寸之所以不断地得到缩小并不是由于...  (本文共3页) 阅读全文>>