[发明专利]一种推挽变换器的变压器线圈损耗建模装置

说明书

技术领域

本发明涉及输电设备技术领域，尤其是一种推挽变压器的变压器线圈损耗建模装置。 

背景技术

工作频率高频化不仅使开关电源的EMI恶化、开关损耗急剧增大，而且使高频功率磁性元件的线圈涡流损耗问题更加突出，而高功率密度要求则使这些问题的求解难度大大增加，因此高频功率磁性元件的线圈技术也越来越受重视。我们熟知的副边采用双半波整流的推挽变换器的变压器( 以下简称推挽变压器) 的四个线圈是不同时工作的，其工作模式在不开气隙或者非储能变压器中是最复杂的。由于线圈交替工作，不工作的线圈虽然没有工作电流流过，但仍会受变压器其它线圈电流产生的高频磁场的影响，感应出涡流损耗，从而使线圈损耗的分析、建模以及测量数值与原、副边同时工作的变压器有很大的不同。 

发明内容

为了克服工作频率高频化使开关电源的EMI恶化、开关损耗急剧增大，使高频功率磁性元件的线圈涡流损耗，本发明提供一种推挽变压器的变压器线圈损耗建模的装置，不仅能很好地用于线圈结构的优选、线圈交流电阻测试、中间抽头的设计以及线圈层厚的优化设计，而且结构简单，容易实现。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：根据线圈电流谐波磁势平衡特点，将一个四线圈分时工作的推挽变压器等效为两个独立的变压器，分别建立这两个变压器的谐波电流损耗模型，从而获得整个变压器的线圈损耗建模，并据此提出通过这两个等效变压器测量推挽变压器线圈奇、偶次谐波电流的交流电阻的测量。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是推挽变压器及其变压器线圈电流线圈电流波形图 

图2是推挽变压器各线圈电流分解图

图3是两个基本线圈结构示意图及其线圈窗口磁势分布图

图中a. Np2 － Ns2－ Ns1 － Np1结构图 b. Ns2 － Np2 － Np1 － Ns1结构

1.磁势 2. 奇次 3.偶次

图4是推挽变压器线圈交流电阻测量图

图中a.奇次谐波电流的交流电阻Rac_odd测量图  b.偶次谐波电流的交流电阻Rac_even测量图4.阻抗分析仪  

图5是28V/400W推挽平面变压器PCB线圈结构示意图及其线圈窗口磁势分布图

图中a.结构1  b.结构2

图6是28V/400W推挽平面变压器线圈损耗PCB线圈厚度变化曲线图

图7是图5（a）（b）结构线圈的28V/400W推挽平面变压器样机的奇、偶次谐波电流的交流电阻图

  图中a. 奇谐波电流的交流电阻图   b. 偶谐波电流的交流电阻图。

具体实施方式

1.  推挽变压器的线圈损耗模型