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有源箝位正激变换器中薄膜型平面集成磁件的研究

作　者: 赵凤俭
导　师: 杨玉岗
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 磁集成 薄膜磁件 有源钳位 PCB绕组 交流磁通 直流磁通 电流纹波
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 118次
引　用: 2次
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内容摘要


本文详细阐述了磁集成技术的概念和基本分析方法,归纳总结了薄膜磁件的成型技术的方法和特点,列举了应用实例。结合磁集成技术和薄膜磁件成型技术,对有源钳位正激变换器中的磁件进行了分析和研究,设计了应用于该变换器的集成磁件,将变换器中的变压器与滤波电感集成在一幅磁芯上;设计了该磁件的薄膜磁芯,实现磁件平面化。讨论了影响薄膜磁件损耗的各种因素。用开气隙的办法,解决了电感电流带来的直流磁通累加而产生的磁芯饱和现象。在主开管外并可调电容,以减小磁件寄生参数对变换器性能的影响,保证软开关功能的实现。通过正向耦合电感中的磁通,达到抑制输出电流脉动的目的;通过磁通在磁芯中柱的相互抵消作用,降低磁芯的磁通密度。从而减小了磁件总体积和重量,降低了磁件损耗,改善了变换器动态性能,提高了变换器的功率密度和效率。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
1 绪论  10-17
  1.1 电力电子集成技术发展现状  10-11
  1.2 磁集成技术简介  11-13
  1.3 平面磁技术及平面磁集成技术简介  13-14
    1.3.1 平面磁技术  13-14
    1.3.2 平面磁集成技术  14
  1.4 薄膜技术简介  14-15
  1.5 有源钳位正激变换器  15
  1.6 本文的选题意义与研究内容  15-16
    1.6.1 选题意义  15-16
    1.6.2 研究内容  16
  1.7 本章小结  16-17
2 集成磁件分析方法  17-26
  2.1 磁集成技术  17-22
    2.1.1 非解耦集成  17-20
    2.1.2 解耦集成  20-22
  2.2 集成磁件等效电路的建立  22-25
    2.2.1 磁路—电路对偶变换法  22-24
    2.2.2 源转移等效变换法  24-25
  2.3 本章小结  25-26
3 薄膜磁件的制造技术  26-39
  3.1 薄膜成型技术  26-29
    3.1.1 不同薄膜成型方法的特点  26
    3.1.2 溅射镀膜的基本原理  26-28
    3.1.3 溅射与成膜  28
    3.1.4 磁控溅射对薄膜磁性能的影响  28-29
  3.2 薄膜电感  29-33
    3.2.1 栅极型薄膜电感器  29-30
    3.2.2 螺旋型薄膜电感器  30-31
    3.2.3 螺线管型薄膜电感  31-32
    3.2.4 编织型薄膜电感器  32
    3.2.5 薄膜电感器的应用  32-33
  3.3 薄膜变压器  33-38
    3.3.1 基于普通变压器原理的薄膜变压器  33-34
    3.3.2 初次级线圈同轴排列的薄膜变压器  34-36
    3.3.3 针孔型薄膜变压器  36-37
    3.3.4 薄膜变压器的应用  37-38
  3.4 本章小结  38-39
4 磁集成技术在有源钳位正激变换器中的应用  39-51
  4.1 有源钳位正激变换器的工作原理  39-45
    4.1.1 基本电路  39
    4.1.2 工作过程分析  39-44
    4.1.3 同步整流在变换器中的应用  44-45
    4.1.4 有源钳位同步整流正激变换器优点  45
  4.2 变换器中集成磁件的推导与分析  45-49
    4.2.1 集成磁件的磁路分析  46-48
    4.2.2 输出电流脉动分析  48-49
  4.3 磁件设计依据  49-50
    4.3.1 交变磁通密度  49
    4.3.2 直流磁通密度  49-50
  4.4 本章小结  50-51
5 集成磁件的薄膜化设计  51-69
  5.1 磁件设计前相关参数的确定  51-52
    5.1.1 开关频率的确定  51
    5.1.2 变压器和电感绕组匝数的选取  51
    5.1.3 主管外并电容的影响  51-52
  5.2 绕组排列方式  52-55
    5.2.1 电感绕组排列基本方式  52
    5.2.2 变压器绕组排列基本方式及影响  52-54
    5.2.3 集成磁件绕组排列  54-55
  5.3 绕组几何尺寸的计算  55-58
    5.3.1 薄膜电感绕组几何尺寸  56-57
    5.3.2 薄膜变压器绕组几何尺寸  57-58
  5.4 磁芯气隙对绕组损耗的影响  58-59
  5.5 磁性材料的选择  59-60
  5.6 磁芯参数的确定  60-62
  5.7 仿真验证  62-68
    5.7.1 集成磁件的磁场仿真  62-64
    5.7.2 变换器的电路仿真  64-68
  5.8 本章小结  68-69
结论  69-70
发表论文  70-71
致谢  71-72
参考文献  72-75

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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