【摘 要】
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随着电力电子技术的发展,电力电子器件开关频率的不断提高带动了磁器件的高频化。高频磁器件作为开关电源主要的组成部分之一,在磁器件市场中占着绝对的主导地位,这使得高频
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随着电力电子技术的发展,电力电子器件开关频率的不断提高带动了磁器件的高频化。高频磁器件作为开关电源主要的组成部分之一,在磁器件市场中占着绝对的主导地位,这使得高频磁器件设计的改良和优化至关重要。磁器件的损耗,包括磁芯损耗和绕组损耗一般占总损耗的20%-30%,这两者对于设计者来说是一个非常重要的指标。磁芯生产商会提供磁芯的损耗数据,但这些数据只针对标准环形磁芯,并且输入电压为不同频率的正弦波的作用下单位体积的损耗,但在实际生产设计过程中,由于设计产品的形状和尺寸的变化使得数据无指导意义。对此本文首先研究了电感器的特点、结构及运行环境,并研究了电抗器各参数及损耗的计算方法。其次,详细给出了电抗器绕组的直流以及交流电阻的计算公式,并给出了电抗器磁芯等效交流电阻的计算方法及算式。在此基础上提出了电抗器损耗的计算方案及计算表达式。然后,利用Maxwell软件对模型电抗器的损耗进行了仿真计算,得出电抗器涡流损耗和绕组损耗在给定频率下的数值。最后设计与制作了电抗器,通过实测得到总损耗。磁器件的磁芯损耗测量方法可分为两种:一种是直接法,一种是间接法。直接电气测量法在高频低功率因素角的情况下会有很大的误差,而且造价昂贵满足不了工程需要;另外一种是量热测量法,这种方法是理论上最精确的方法。但是传统的量热法测试装置复杂,测试时间长。本论文中对量热法做了进一步研究,提出了新的测量方法。实测数据与仿真计算结果的对比表明,本文所提出的电抗器损耗仿真计算方法具有较高的准确性。
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