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开关电源中磁集成技术及其应用 被引量：77
1
作者 陈乾宏 阮新波 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期1-8,共8页
回顾了磁集成技术的发展历史,介绍并简要分析了目前磁件的等效电路模型及建模方法,从磁心特性、磁集成的通用方法以及不同的磁集成对象三方面对磁集成技术的主要应用研究内容进行了概括分析,总结了磁集成技术的多解性特点、常用的磁集... 回顾了磁集成技术的发展历史,介绍并简要分析了目前磁件的等效电路模型及建模方法,从磁心特性、磁集成的通用方法以及不同的磁集成对象三方面对磁集成技术的主要应用研究内容进行了概括分析,总结了磁集成技术的多解性特点、常用的磁集成方式以及磁集成应用的限制。 展开更多
关键词 磁集成技术 集成磁件 耦合电感 变换器
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可削减直流偏磁集成磁件在DC/DC变换器中的应用 被引量：51
2
作者 杨玉岗 李洪珠 +1 位作者 王建林 卞松江 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期50-54,共5页
在开关电源中存储和传递直流功率,会在磁件铁心中产生较大的直流偏磁,限制了磁件铁心利用率和电源性能的提高。该文依据削减和消除直流偏磁的思想,提出一种用于两通道交错并联型Buck变换器的可削减直流偏磁的集成磁件结构,建立了集成磁... 在开关电源中存储和传递直流功率,会在磁件铁心中产生较大的直流偏磁,限制了磁件铁心利用率和电源性能的提高。该文依据削减和消除直流偏磁的思想,提出一种用于两通道交错并联型Buck变换器的可削减直流偏磁的集成磁件结构,建立了集成磁件的等效磁路和电路模型,分析了集成磁件的交、直流磁通分布及其对变换器动态响应速度、稳态电流纹波和输出电流波形的影响,给出了集成磁件的设计公式,完成了采用这种集成磁件的两通道交错并联型Buck变换器原理样机设计,通过理论分析和实验证明该文提出的可削减直流偏磁的集成磁件结构与现有结构相比具有诸多优点。 展开更多
关键词 集成磁件 直流偏磁 DC/DC变换器 削减 Buck变换器 应用 动态响应速度 直流功率 开关电源 电源性能 电路模型 等效磁路 磁通分布 电流波形 电流纹波 设计公式 样机设计 实验证明 并联型 两通道 利用率 结构 铁心 交错
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一种新型的磁集成双Buck逆变器 被引量：18
3
作者 洪峰 单任仲 +1 位作者 王慧贞 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期76-81,共6页
双Buck逆变器(DBI)是一种高效可靠的变换器拓扑,但其需要两个电感,且体积重量较大。本文提出一种新型的磁集成双Buck逆变器。通过在DBI中引入磁集成技术来减小磁件体积重量。并采用四绕组集成磁件的双Buck逆变器避免出现额外的环流问题... 双Buck逆变器(DBI)是一种高效可靠的变换器拓扑,但其需要两个电感,且体积重量较大。本文提出一种新型的磁集成双Buck逆变器。通过在DBI中引入磁集成技术来减小磁件体积重量。并采用四绕组集成磁件的双Buck逆变器避免出现额外的环流问题,磁件最大工作磁势和所需绕组匝数均大幅降低,因而磁件体积重量得以减小。实验验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 磁集成 耦合电感
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无气隙可改变耦合度阵列式集成磁件在交错并联变换器中的应用 被引量：18
4
作者 李洪珠 郝文慧 杨玉岗 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期98-102,共5页
交错并联变换器动态和稳态特性与集成磁件的耦合系数大小有关。本文提出一种耦合度可改变的阵列式集成磁件,分析了在消除气隙的情况下可改变耦合电感耦合度的原理,给出了耦合度计算公式及集成磁件设计公式。利用有限元分析软件分析比较... 交错并联变换器动态和稳态特性与集成磁件的耦合系数大小有关。本文提出一种耦合度可改变的阵列式集成磁件,分析了在消除气隙的情况下可改变耦合电感耦合度的原理,给出了耦合度计算公式及集成磁件设计公式。利用有限元分析软件分析比较了阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件的电感量、绕组损耗和磁心热损耗,结果表明阵列式集成磁件与传统磁心开气隙集成磁件相比具有诸多优点。样机实验表明,交错并联变换器动静态响应较好。 展开更多
关键词 集成磁件 耦合度 交错变换器 损耗
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隔离式低压/大电流输出DC/DC变换器中几种副边整流电路的比较 被引量：9
5
作者 秦海鸿 杨正龙 +1 位作者 任曌华 王慧贞 《电源技术应用》 2001年第12期607-614,共8页
对副边倍流整流拓扑的工作原理进行了详细分析,在此基础之上对副边半波整流、全波整流、倍流整流三种整流方式进行了对比,指出各自的优缺点,得出结合磁集成技术的同步整流倍流整流拓扑特别适用于隔离式低压/大电流输出的 DC/DC 变换器。
关键词 DC/DC变换器 整流电路 MOSFET 低压 火电流
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LLC谐振变换器中平面集成磁件研究 被引量：5
6
作者 杨玉岗 刘春喜 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第4期555-558,共4页
针对开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了一种用于DC/DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,设计了一个集成磁件。为进一步减少集成磁... 针对开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了一种用于DC/DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,设计了一个集成磁件。为进一步减少集成磁件的高度和体积,又研究了平面集成磁件具体的设计方法,把该集成磁件转化成了平面集成磁件,进一步减小了磁件体积、质量和高度。同时,对转换前后的磁件做了电磁场仿真,结果表明转换前后磁件损耗也将减小。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 集成磁件 平面变压器 平面集成磁件
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基于集成磁件的光伏升压移相全桥DC/DC变换器 被引量：9
7
作者 蒋赢 潘俊民 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期84-89,共6页
研究一种基于集成磁件的光伏升压移相全桥DC/DC变换器,将集成磁件引入到光伏升压型移相全桥变换器中,即将实现软开关的电感和高频变压器集成在一个磁芯上以减小体积,并采用移相的控制方式实现软开关以提高效率。通过磁路分析,推导出了... 研究一种基于集成磁件的光伏升压移相全桥DC/DC变换器,将集成磁件引入到光伏升压型移相全桥变换器中,即将实现软开关的电感和高频变压器集成在一个磁芯上以减小体积,并采用移相的控制方式实现软开关以提高效率。通过磁路分析,推导出了基于耦合系数的集成磁件表达式,根据耦合系数取值范围的不同,得出了2种集成方式。再根据集成磁件的表达式分析了变换器的开关模态,即集成磁件可实现超前开关管和滞后开关管的零电压开通,并给出了集成磁件的设计依据。该变换器效率及升压比高,结构紧凑,最后通过实验样机进行原理验证。 展开更多
关键词 集成磁件 光伏系统 耦合系数 DC/DC变换器 移相全桥
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基于磁集成的双Boost无桥PFC变换器研究 被引量：8
8
作者 蔡逢煌 王群兴 +2 位作者 苗中磊 杜伟煌 苏先进 《电源学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期95-100,共6页
传统双Boost无桥功率因数校正PFC(power factor correction)变换器去除了整流桥结构,变换器效率得到了提高,但由于需要2个电感,整个系统功率密度小、体积大。分析了4种磁集成技术,并采用一种中柱低磁阻磁路电感集成方式,集成双Boost无桥... 传统双Boost无桥功率因数校正PFC(power factor correction)变换器去除了整流桥结构,变换器效率得到了提高,但由于需要2个电感,整个系统功率密度小、体积大。分析了4种磁集成技术,并采用一种中柱低磁阻磁路电感集成方式,集成双Boost无桥PFC变换器的2个电感来缩减系统体积。通过分析和计算,该电路拓扑避免了环流问题。采用改进无差拍控制算法来消除采样和计算延迟所带来的控制偏差,提升了输入电流的控制精度。最后搭建了一台750 W的实验样机,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 磁集成 低阻磁路 双Boost 功率因数校正
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分立磁件集成判据及集成磁件设计 被引量：8
9
作者 郑峰 刘圆强 +2 位作者 裴云庆 杨旭 王兆安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第30期41-48,共8页
在比对集成磁件和分立磁件设计流程的基础上,提出了一套判定2个或者3个以上分立磁件可否集成的判据,对在集成磁件设计当中出现的磁通相互抵消现象,采用几何方法给出了直观的解释和合理的解决方案。分析了集成磁件复现分立磁件电流波形... 在比对集成磁件和分立磁件设计流程的基础上,提出了一套判定2个或者3个以上分立磁件可否集成的判据,对在集成磁件设计当中出现的磁通相互抵消现象,采用几何方法给出了直观的解释和合理的解决方案。分析了集成磁件复现分立磁件电流波形的可能性及条件。对于集成磁件引起的电路拓扑出现电流环路问题进行了深入讨论。在这套理论的基础上,提出采用绕组遍历法设计集成磁件的计算机方法。通过对采用倍流整流的半桥拓扑中3个分立磁件的集成设计,验证该设计方法直观、有效。 展开更多
关键词 集成磁路 磁芯 拓扑
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三相CLLC谐振变换器磁集成平面变压器设计与优化 被引量：1
10
作者 程鹤 徐恺 +2 位作者 李朋圣 齐乃菊 于东升 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3774-3786,共13页
三相CLLC谐振变换器凭借其高效率、大容量、低器件应力等优势而受到广泛关注。然而,多相结构的磁性元件数量多、体积大,是制约功率变换器尺寸的主要因素。随着宽禁带(WBG)半导体器件的出现,功率变换器的开关频率显著提高,这也为印制电路... 三相CLLC谐振变换器凭借其高效率、大容量、低器件应力等优势而受到广泛关注。然而,多相结构的磁性元件数量多、体积大,是制约功率变换器尺寸的主要因素。随着宽禁带(WBG)半导体器件的出现,功率变换器的开关频率显著提高,这也为印制电路板(PCB)绕组的使用提供了有利条件。与传统绕线式绕组相比,PCB绕组的扁平特性更适用于平面磁性元件。此外,由于高频带来的低电感需求也使得基于PCB绕组的平面磁性元件更有利于实现集成。该文提出一种新型的基于PCB绕组的电感和变压器的集成结构,详细分析磁心结构的磁路模型,并给出集成磁件的优化设计方法,最后通过搭建一台基于SiC器件的800 V/10 kW的实验样机进行验证。实验结果表明,该集成方案可有效减小变换器的体积和损耗,具有高功率密度和高效率。 展开更多
关键词 三相CLLC谐振变换器 PCB绕组 磁集成 优化设计
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倍流整流DC-DC变换器近场耦合集成磁件分析 被引量：4
11
作者 卢增艺 陈为 毛春风 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期92-98,共7页
利用磁性元件磁场近场泄漏的耦合,分析其在倍流整流变换器磁集成结构上的应用。采用磁路-电路对偶等效变换获得近场耦合集成磁件的等效电路模型,直观地对两种现有磁集成方案进行统一描述。论文详细分析集成磁件磁心内部的交、直流磁通... 利用磁性元件磁场近场泄漏的耦合,分析其在倍流整流变换器磁集成结构上的应用。采用磁路-电路对偶等效变换获得近场耦合集成磁件的等效电路模型,直观地对两种现有磁集成方案进行统一描述。论文详细分析集成磁件磁心内部的交、直流磁通分布。基于磁件的回转器-电容模型,对不同近场磁阻下电路的工作情况进行深入的讨论。建立48V输入、12V/90W输出的磁集成原理样机,并进行实验验证和性能评估。 展开更多
关键词 近场耦合 倍流整流 集成磁件 回转器-电容模型
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一种双管正激磁集成变换器 被引量：3
12
作者 石健将 严仰光 何湘宁 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期332-337,共6页
双管正激磁集成变换器的高频变压器磁芯双向磁化 ,提高了磁芯利用率。本文研究了导通占空比、开关管导通管压降以及变压器两原边的磁化电感等参数不一致时 ,导致变压器磁芯偏磁问题。磁芯的磁化状态虽受上述参数的不一致影响而出现单向... 双管正激磁集成变换器的高频变压器磁芯双向磁化 ,提高了磁芯利用率。本文研究了导通占空比、开关管导通管压降以及变压器两原边的磁化电感等参数不一致时 ,导致变压器磁芯偏磁问题。磁芯的磁化状态虽受上述参数的不一致影响而出现单向磁化现象 ,但不会出现单向磁饱和 ,双管正激磁集成变换器仍能稳定工作 ,为能否采用平均电流控制模式或电压控制模式提供了理论依据。文中分析了变压器原边环流产生机理 ,提出了一种减小环流的方法 。 展开更多
关键词 双管正激变换器 变压器 磁集成 偏磁 环流
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耦合电感三电平双降压式逆变器 被引量：2
13
作者 洪峰 单任仲 +1 位作者 王慧贞 严仰光 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期91-95,108,共6页
双降压式逆变器是一种可靠性和转换效率均较高的新型逆变器,针对其直流电压利用率低、桥臂输出仍为双极性PWM调制波的缺陷,提出了一种新型三电平双降压式逆变器,充分利用双降压式逆变器的半周工作模式,使桥臂输出改进为三电平PWM调制波... 双降压式逆变器是一种可靠性和转换效率均较高的新型逆变器,针对其直流电压利用率低、桥臂输出仍为双极性PWM调制波的缺陷,提出了一种新型三电平双降压式逆变器,充分利用双降压式逆变器的半周工作模式,使桥臂输出改进为三电平PWM调制波,并降低了功率器件的电压应力。但在电感电流断续区可能出现高的器件电压尖峰,通过将两电感耦合,可对桥臂电压进行钳位消除电压尖峰,同时也减小了磁件本身的大小。耦合电感三电平双降压式逆变器在减小体积重量的同时保持了高效率、高可靠性。试验结果验证了以上分析的正确性。 展开更多
关键词 逆变器 三电平 半桥 磁集成
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采用磁集成技术的低压大电流DC/DC变换器的仿真
14
作者 欧阳玉叶 张东来 张滨 《通信电源技术》 2004年第6期6-9,14,共5页
运用回转器—电容模型可以很好的理解磁性器件,特别是复杂的集成磁件。文章运用磁导电容类比建模法建立了磁件的回转器—电容模型。在回转器—电容模型中,磁路由容性电路来模拟,绕组由双端口的回转器来代替。进行了采用磁集成技术的低... 运用回转器—电容模型可以很好的理解磁性器件,特别是复杂的集成磁件。文章运用磁导电容类比建模法建立了磁件的回转器—电容模型。在回转器—电容模型中,磁路由容性电路来模拟,绕组由双端口的回转器来代替。进行了采用磁集成技术的低压大电流DC/DC变换器的仿真。仿真电路拓扑是原边不对称半桥、副边倍流整流电路。磁集成变压器的结构是WeiChen提出的原边绕于中柱的只在侧柱开气隙的倍流整流磁集成结构。建立了用SPICE语言描述的回转器仿真模型。仿真软件是MULTISIM2001。 展开更多
关键词 磁集成技术 低压大电流 回转器
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高频开关变换器中的磁元件(Ⅱ)——电感与变压器 被引量：3
15
作者 蔡宣三 《电源世界》 2002年第3期58-64,45,共8页
电感与变压器是开关变换器中不可缺少的磁元件,文中介绍其基本原理,并简要叙述某些磁元件的结构、性能与应用,如饱和电感、平面变压器、空心PCB变压器、集成磁元件等,还介绍了压电变压器的原理。
关键词 饱和电感 平面磁元件 集成磁技术 空心PCB变压器 压电变压器
原文传递
一种适用于两级DC/DC变换器的磁集成结构 被引量：3
16
作者 陈怡 徐德鸿 伍晓峰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期680-684,共5页
针对48 V输入低压大电流输出的两级DC/DC变换器,提出了一种包含两个电感和一个变压器的磁集成结构。该结构的主要特点是实现了磁芯窗口面积利用率的最大化,可降低集成磁元件的铜损和改善其散热条件。以Buck级联半桥两级DC/DC变换器为应... 针对48 V输入低压大电流输出的两级DC/DC变换器,提出了一种包含两个电感和一个变压器的磁集成结构。该结构的主要特点是实现了磁芯窗口面积利用率的最大化,可降低集成磁元件的铜损和改善其散热条件。以Buck级联半桥两级DC/DC变换器为应用实例,集成了磁元件并制成90 W的样机。实验结果表明,按提出的结构对磁元件进行集成,原有变换器电路的工作特性可得到保持。依据实验结果,对其中的集成磁元件进行损耗分析,并进一步提出了若干集成磁元件的优化措施。 展开更多
关键词 磁集成 DC/DC变换器 集成磁元件 功率密度
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磁集成地铁变压器漏抗三维有限元计算 被引量：2
17
作者 李季 罗隆福 +2 位作者 许加柱 李勇 姚远 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期90-93,共4页
地铁逆变牵引系统中平衡电抗器的存在对减少大功率逆变器体积、降低造价不利。为此,运用磁集成技术将平衡电抗器与变压器有机结合,构造出新型12脉波二重逆变牵引供电系统,实现利用集成磁件的等效电感取代平衡电感的设计思想。采用基于... 地铁逆变牵引系统中平衡电抗器的存在对减少大功率逆变器体积、降低造价不利。为此,运用磁集成技术将平衡电抗器与变压器有机结合,构造出新型12脉波二重逆变牵引供电系统,实现利用集成磁件的等效电感取代平衡电感的设计思想。采用基于边单元的稳态非线性有限元法,建立地铁变压器的三维有限元模型,对各绕组间的等效电感进行分析计算。仿真结果与样机现场试验数据非常接近,验证了所提出的有限元计算方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 逆变牵引系统 磁集成 电感 平衡电抗器 稳态非线性 有限元法 地铁
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LLC谐振变换器中平面集成磁件的研究
18
作者 高姬 彭继慎 刘春喜 《电源世界》 2004年第5期44-48,共5页
本文针对目前开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了种用于DC-DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,并设计了一个集成磁件。为了进一步... 本文针对目前开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了种用于DC-DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,并设计了一个集成磁件。为了进一步减少集成磁件的高度和体积,本文又研究了平面集成磁件具体的设计方法,把该集成磁件转化成了平面集成磁件,并对转换前后的磁件做了电磁场仿真,结果表明转换前后磁件损耗也将减小。这样,就达到了进一步减小磁件体积、重量和高度的目的。 展开更多
关键词 LLC 谐振换变器 平面集成磁件 可靠性 磁性器件
原文传递
磁集成技术的研究与应用 被引量：1
19
作者 姚旻 《科技信息》 2010年第19期48-50,共3页
本文就磁集成技术的发展与研究,及集成磁件的设计、分析与建模等方面的最新发展进行了综述。
关键词 磁集成技术 磁性器件 集成磁件
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光伏逆变器电感元件及其技术趋势
20
作者 邵革良 《磁性元件与电源》 2013年第9期114-120,130,共8页
本文通过对光伏并网系统的总结，分析了从小功率微逆变器到集中式发电站型光伏逆变器等各种电路拓扑．系统地阐述了各种并网逆变器对其核心电感元件的特性要求；并针对现有电感存在的性能缺陷，提出了一套利用混合磁路技术、磁集成等技... 本文通过对光伏并网系统的总结，分析了从小功率微逆变器到集中式发电站型光伏逆变器等各种电路拓扑．系统地阐述了各种并网逆变器对其核心电感元件的特性要求；并针对现有电感存在的性能缺陷，提出了一套利用混合磁路技术、磁集成等技术进行新型高性能电感设计的解决方案；新方案的特性在体现欧效和美国加州能源效率要求的同时，兼顾了效率和成本的平衡；本文还通过结合电源技术发展的特点，明确了今后光伏电感技术的发腱趋势和方向。 展开更多
关键词 光伏逆变器 升压电感 滤波电感 混合磁路 磁集成 微逆变 电磁兼容
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