高频变压器分布参数对逆变电源性能的影响pdf,以静电除尘器供电电源用20kHz高频变压器为例,分析了高频变压器分布参数对逆变电源性能的影响,并建立了考虑变压器分布参数的变压器模型。通过对一次试验事故的分析,以及对逆变电源分别接电阻负载和高频变压器负载时其输出端的波形的对比,阐述了分布参数对逆变电源性能的影响。最后提出了减小高频变压器分布参数的措施
《高频变压器分布参数对逆变电源性能的影响》
在现代电力系统中,高频变压器的应用日益广泛,尤其是在高压静电除尘器的供电电源中。本文以20kHz的高频变压器为例,深入探讨了高频变压器的分布参数如何影响逆变电源的性能,并提出了解决问题的策略。
高频变压器在高压供电电源中起着至关重要的作用,它负责能量的存储和传递,同时也起到隔离和升压的效果。随着电力电子技术的进步,以IGBT和IPM为代表的高频大功率电力电子器件的使用,使得新型供电电源得以开发,具有体积小、重量轻、控制精确等优点。然而,高频化也带来了挑战,尤其是分布参数对电源性能的影响。
分布参数主要包括分布电感和分布电容,它们在高频工作条件下容易引起谐振,导致噪音和电磁干扰的加剧。在高频开关过程中,电压和电流的波形边缘陡峭,谐波成分增加,这不仅恶化了电源的电磁兼容性,还可能导致电磁器件的工作稳定性受到影响。此外,分布电容可能改变系统的谐振频率,影响逆变器和高频变压器的正常工作,甚至可能导致工作特性的破坏。
具体到电源系统主回路,一个典型的例子是采用超微晶合金铁心材料的高频变压器和IGBT模块构建的大功率逆变电源。在这种结构中,三相工频电压通过二极管整流,经过LC滤波器转化为平滑的直流电,再由IGBT逆变桥转换为20kHz的高频交流电。高频变压器进一步升压后,形成高频高压交流电,最后通过整流得到直流高压,供给静电除尘器。然而,由于分布参数的存在,变压器的励磁电流会发生畸变,降低整个系统的效率,使得控制策略变得更为复杂。
为解决这一问题,文章通过一次试验事故的分析,对比了逆变电源连接电阻负载和高频变压器负载时输出端的波形差异,进一步揭示了分布参数对逆变电源性能的具体影响。并提出了减小高频变压器分布参数的措施,例如优化变压器设计,减小绕组间的电容,采用更优质的铁心材料以降低分布电感,以及合理设计电路布局以减少寄生耦合等。
总结来说,高频变压器的分布参数对逆变电源性能具有显著影响,需要在设计和应用过程中充分考虑并采取有效措施进行优化,以确保电源系统的稳定性和效率。通过深入理解这些影响并采取适当的工程实践,可以提高高频电源系统的整体性能,进一步推动电力电子技术的发展。