高频LLC变换器平面磁集成矩阵变压器的优化设计

摘要：

为了进一步提高应用于低压大电流场合中的LLC谐振变换器的效率和功率密度,减小器件并联带来的不均流和局部过热等问题,输入侧绕组串联、输出侧绕组并联的平面磁集成矩阵变压器得到广泛使用.然而,传统矩阵变压器大多采用分离磁心实现,产生的绕组损耗和磁心损耗较大,同时也限制了功率密度的提高.该文基于磁通抵消原理,将原来需要独立磁心实现的矩阵变压器集成到单个磁心中实现,进一步减小了磁心体积和磁心损耗;同时给出一种变压器绕组损耗和磁心损耗计算模型,并基于该损耗模型提出一种磁心损耗与磁心所占印制电路板面积的折中优化设计方法.最后,采用高频宽禁带氮化镓器件,设计了一个功率400W、谐振频率1.5MHz的实验样机,验证了所提平面磁集成矩阵变压器优化设计方法的正确性和有效性.

关键词：LLC变换器、平面矩阵变压器、损耗模型、优化设计

所属期刊栏目：35

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51777186

在线出版日期：2020-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：758-766