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25 kW SiC直流快充设计指南(第四部分):DC-DC级的设计考虑因素和仿真 ... ... ... ...

2022-5-11 09:30| 发布者: 闪电| 查看: 137| 评论: 0

摘要: 在本部分中,我们将介绍我们的工程团队遵循的一些DC-DC级的设计过程。具体而言,我们将讲解开发这种转换器的关键设计考虑因素和权衡,尤其是围绕磁性元件的定义,并讨论了电源仿真和所做的设计决策。在第四部分中, ...


通过这一观察和进一步研究,我们可以了解励磁电感如何影响变压器尺寸。ISEC,RMS的平方增加了1.435倍(LM = 150 µH(58.7 Arms)相对于LM= 720 µH(49 Arms)),这可以解释为需要以相同的因子增加导线的横截面积(如果绕组损耗保持不变)。然而,n2(LM= 150 µH)减小为1/2.19,使用相同的绕组横截面积将使铜损耗降低为1/1.52。最重要的是,n1(初级匝数)也会减小,从而进一步降低了铜损耗。


尽管如此,这种改进可能是以加大磁芯为代价。随着 LM的降低,IM,PEAK增加了4.8倍,从4.1 A(LM = 720 µH)增加到19.9 A (LM = 150 µH),如图13所示,而n1(和 n2)仅减小为1/2.19(如上所述)。应用公式 3,乘积N · IM增加,磁通密度(B)随之增加,这会触发对更大磁芯(增加Ae横截面积)的需求,以便保持合理水平的磁通密度(B)。


该示例说明了这几个元件的相关性,以及为什么通常要进行折衷。然而,找到变压器尺寸和LM之间的最佳点通常取决于磁性元件设计人员的技术和能力(如前所述)。


图11:DAB IPRIM,PEAK和IPRIM,RMS变化与次级侧电压和励磁电感的函数关系(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。


图12:DAB ISEC,PEAK和ISEC,RMS变化与次级侧电压和励磁电感的函数关系(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。


图13:DAB IM,PEAK变化RMS与次级侧电压和励磁电感的函数关系(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。



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