上述章节所介绍的仿真用于验证DAB转换器的初始目标,并帮助制定设计决策,尤其是涉及变压器和谐振电感的设计决策。表6和表7显示了系统最终选择的参数值。这些值将传递给磁性元件制造商,供他们开发优化的磁性元件。
已将变压器的匝数比n1/n2设置为1.2:1.0,因为此配置在整个工作范围内表现出最佳性能,在VSEC = 800 V 时表现出高峰值效率(99.4%),在VSEC = 900 V时为 99%,而在接近低端(200 V)和高端(1000 V)处则仅表现出小幅效率下降(图3),相比其他匝数比(1.4:1.0 和 1.0:1.0)性能更好。
对LM的要求则更加灵活,额定范围大约从150 µH到300 µH。该值是DAB磁性元件设计指南中提及的多方面因素的折衷。在IM = 20 A(及以下)时,应确保最小LM值为150 µH,而范围高达300 µH则为磁性元件制造商留出了LM值的选取空间,以提供尽可能紧凑和高效的全面变压器设计。
根据DAB磁性元件设计指南章节中提出的建议,选择10 µH作为谐振电感的估计值。
最后不得不提的是,已提议将变压器和电感的等效串联电阻(ESR)值作为符合其他定义参数的最大合理估计值。不言而喻,实际磁性设计越能降低电阻值则越好。这属于磁性元件供应商可以增加价值的优化过程。
表6.为变压器选择的设计参数。这些用于为变压器制造商指定变压器要求。
表7.为谐振电感选择的设计参数。这些用于为变压器制造商指定电感要求。
开发过程的下一步将是与磁性元件制造商分享要求,并接收磁性部件的设计建议。一旦获得了磁性元件的样品,就可以测量它们的实际参数,并使用SPICE模型中的改进参数运行新的仿真。在获得实际转换器硬件之前进行第二次分析,提供更准确的性能和损耗结果。
例如,可以在仿真中添加磁芯损耗,因为磁性制造商通常会提供实际值。虽然下一篇系列文章中将讨论磁性参数,但实际测量的磁参数也将有助于增强控制模型,并有助于在拥有硬件之前推进控制算法和控制环路的开发。这有助于加速开发过程,因为使用高级模型可能会简化硬件的调试和调整工作。 |