磁場(chǎng)線(xiàn)圈泄漏附近EE電感的分析
作者:admin | 發(fā)布日期:2021-11-22
EE電感以其繞線(xiàn)方便、散熱效果好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應用于高頻高功率密度功率變換器中。然而,EE電感的突出問(wèn)題是其屏蔽效果差,這導致功率轉換器中的大的近磁場(chǎng)線(xiàn)圈泄漏。
本文借助有限元仿真軟件AnsoftMax-well對EE電感的近磁場(chǎng)線(xiàn)圈漏電流進(jìn)行了研究,提出了二維仿真代替三維仿真的復合雙2D方法。同時(shí),研究了EE電感磁芯磁導率、氣隙尺寸、繞組數量和位置對EE電感近磁場(chǎng)線(xiàn)圈漏電流的影響。EE電感近磁場(chǎng)線(xiàn)圈泄漏的分析可以為磁性元件的設計和功率變換器的早期電磁兼容設計提供有效的參考。
功率轉換器因其優(yōu)越的性能而被廣泛使用。功率電感作為儲能和濾波器件之一,對電路的效率、電磁干擾和電流紋波有重要影響。環(huán)路電感通常用于低頻低功耗應用,但隨著(zhù)功率變換器開(kāi)關(guān)頻率的提高,環(huán)路電感的鐵損問(wèn)題越來(lái)越突出。EE電感因其繞組窗口大、散熱面積大、高頻特性好等優(yōu)點(diǎn),常被應用于高頻、高功率密度的功率變換器中。但其缺點(diǎn)是磁場(chǎng)線(xiàn)圈泄漏嚴重,功率電感處于主功率回路,繞組電流大,磁芯未完全閉合,磁芯磁導率受限等因素加劇了電感的近磁場(chǎng)線(xiàn)圈泄漏。
在功率變換器中,控制電路的電信號相對較弱,且靠近功率變換器的主電路,容易受到磁性元件漏磁場(chǎng)線(xiàn)圈的干擾。在電感設計中,接近磁場(chǎng)線(xiàn)圈的漏電流是需要考慮的主要因素之一。
本文主要研究了EE電感近磁場(chǎng)線(xiàn)圈漏電流的分布形式和變化規律。首先,分析了EE電感在XY平面和YZ平面的漏磁差異。然后,根據兩種不同氣隙結構的EE電感的磁勢分布,確定主要的磁場(chǎng)線(xiàn)圈漏區。通過(guò)三維仿真驗證,針對氣隙位于磁芯中柱的情況,提出了一種合成的雙二維仿真方法來(lái)代替復雜的三維仿真。zui后,分析了磁導率、氣隙長(cháng)度、繞組匝數和繞組位置對EE電感的影響。磁場(chǎng)線(xiàn)圈漏電流附近EE電感的研究,有利于電子產(chǎn)品PCB的高密度互聯(lián),實(shí)現產(chǎn)品小型化、高頻化!