小型化脈沖電感的研究.pdf

1、電感在脈沖功率技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。電感的作用包括限制電流峰值和電流上升率,以及多電源模塊時序放電時使各電源之間不相互影響。根據(jù)在脈沖功率裝置中的不同作用,可分為調(diào)波電感和儲能電感兩類。在以晶閘管為主開關(guān)的脈沖功率電源中,調(diào)波電感不可或缺。合適值的電感有利于脈沖電源的整體設(shè)計和提高系統(tǒng)的輸出效率。
　　小型化是脈沖功率電源的重要研究方向之一,而電源小型化的基本方法是各關(guān)鍵器件的小型化。本文針對小型化的脈沖電感進行研究,研究了三種結(jié)構(gòu)

2、形式的電感,分別為螺線管式、平面螺旋式、多層螺線管式。以10μH/1mΩ為目標參數(shù),設(shè)計了螺線管式電感?；贏nsoftMaxwell軟件,建立了電感仿真模型,并對電感的磁場分布進行了仿真。為克服電磁力對電感端部破壞作用,改進了電感的結(jié)構(gòu)與安裝方式。改進后的電感樣品可穩(wěn)定通流100kA。為了減小電感的體積,仍以10μH為目標參數(shù),設(shè)計了平面螺旋式電感,此電感體積較螺線管式電感小46％。在AnsoftMaxwell中建立了物理模型并進行了

3、磁場分布計算,結(jié)果表明:平面螺旋式電感漏磁較大,通流為100kA時其最大磁感應(yīng)強度為16.5T,端部4cm處最大磁感應(yīng)強度為4.6T,比螺線管式電感大143%。以O(shè)rcad/Pspice為電路仿真平臺,建立了電感線圈匝間電壓分布的計算模型。對測試電路仿真分析,匝間電壓仿真值與實測值吻合度較好,說明此種方法可為工程設(shè)計提供可靠依據(jù)。平面螺旋式電感樣品未能通過100kA的通流測試,本文通過解剖電感樣品,對故障原因進行了分析,并提出了改進意見