【导读】功率变换器中的功率磁性元件的作用起到磁能的传递和储能作用,是必不可少的元件。特点是体积大、重量大、损耗大、对电路性能影响大。并且具有一定的挑战性,就是对变换器功率密度影响很大,成为发展瓶颈。
功率变换器中的功率磁性元件的作用起到磁能的传递和储能作用,是必不可少的元件。特点是体积大、重量大、损耗大、对电路性能影响大。并且具有一定的挑战性,就是对变换器功率密度影响很大,成为发展瓶颈。
功率变换器中的功率磁性元件

作用:起到磁能的传递和储能作用,是必不可少的元件。
特点:体积大、重量大、损耗大、对电路性能影响大。
挑战:对变换器功率密度影响很大,成为发展瓶颈。
功率变换器技术与磁性元件
拓扑:正激、反激、推挽、全桥移相、LLC等,磁集成,磁耦合;
控制:控制芯片+控制电路,变压器环节+滤波器环节;
封装:PCB绕组、绕组+同步MOS、超薄磁元件;
元件:有源器件、电容、磁性元件(设计+定制);
仿真:电路模型、器件模型(IC、MOS、Diode、Cap、磁性元件);
电磁兼容:布板、EMI滤波器、分布参数、近场耦合;
制造:自动化,磁性元件(人工制作);
品质:磁性元件测试,失效分析。
磁性元件的模型

变压器模型

电感器模型

反激变换器实际工作波形

DCM下波形与变压器参数

CCM下波形与变压器参数

电感分布电容EPC对损耗的影响

变压器中的磁场/涡流场分布特性

铜箔导体的涡流损耗特性

降低变压器的绕组损耗--基本结构考虑

不同绕组结构的磁场和电流密度分布

绕组的分布电容EPC

电感绕组分布电容的形成机理
电感绕组不同绕法对分布电容的影响

分布电容计算的基本方法

线圈分布电容的近似理论计算

多层线圈的分布电容

带屏蔽层的绕组分布电容

分段绕组的分布电容特性

变压器内部的电荷分布情况与分布电容

有屏蔽层变压器内部的电荷分布情况

变压器副边电荷的抵消设计

结论
磁性元件技术对功率变换器是十分重要的;磁性元件的分布参数对电路性能(效率,功率密度和可靠性)具有重要的影响;从磁性元件内部的磁场、电场和涡流场层次,可以更深入完整地理解磁性元件的各项参数。