近年来,随着高频电力电子磁元件不断发展,双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)拓扑受到广泛应用。DAB传递功率需要变压器串联较大电感,传统分立磁件方案采用变压器及独立电感串联,功率密度低,而现有磁集成结构存在励磁电感下降、损...近年来,随着高频电力电子磁元件不断发展,双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)拓扑受到广泛应用。DAB传递功率需要变压器串联较大电感,传统分立磁件方案采用变压器及独立电感串联,功率密度低,而现有磁集成结构存在励磁电感下降、损耗高等问题。为此,文中研究一种磁芯中柱设置分布式气隙的磁集成结构,建立其励磁电感解析模型,对分立磁件方案、传统磁集成方案与所提结构进行系统比较,并制作样机证明所提结构具有低损耗、小体积等优点;此外,为准确计算该结构漏感并在优化设计中实现漏感精准控制,提出基于双二维法的漏感建模方法。首先,针对所提结构建立主视图和左视图的双二维计算模型,为考虑三维下气隙扩散磁通影响,提出气隙修正系数以改进双二维计算精度;其次,针对影响漏感因素进行系统的参数灵敏度分析,以此进行归一化处理及参数扫描;然后,采用基于蚁群算法的BP神经网络建立漏感计算模型;最后,通过3台样机测试,验证漏感模型的准确性。展开更多
文摘近年来,随着高频电力电子磁元件不断发展,双有源桥变换器(dual active bridge,DAB)拓扑受到广泛应用。DAB传递功率需要变压器串联较大电感,传统分立磁件方案采用变压器及独立电感串联,功率密度低,而现有磁集成结构存在励磁电感下降、损耗高等问题。为此,文中研究一种磁芯中柱设置分布式气隙的磁集成结构,建立其励磁电感解析模型,对分立磁件方案、传统磁集成方案与所提结构进行系统比较,并制作样机证明所提结构具有低损耗、小体积等优点;此外,为准确计算该结构漏感并在优化设计中实现漏感精准控制,提出基于双二维法的漏感建模方法。首先,针对所提结构建立主视图和左视图的双二维计算模型,为考虑三维下气隙扩散磁通影响,提出气隙修正系数以改进双二维计算精度;其次,针对影响漏感因素进行系统的参数灵敏度分析,以此进行归一化处理及参数扫描;然后,采用基于蚁群算法的BP神经网络建立漏感计算模型;最后,通过3台样机测试,验证漏感模型的准确性。
