计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法技术

本发明专利技术公开计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，属于计算、推算或计数的技术领域，该方法，首先将变压器内部空间区域划分为若干个布设有绕组层组件和绝缘组件的空间区域，根据设定的分界线将每个空间区域沿磁芯高度方向分为上下两个部分；接着，建立表征各空间区域上下两个部分绕组层磁场能量的等效电路；然后，建立表征层间绝缘电场能量的等效电路；最后，建立表征磁芯内部的电场能量在每个空间区域上部或下部分摊情况的等效电路。通过调整上下区域比例，实现在内部特性上对绕组内任意点的电压求解，在外特性上对变压器精确等效、解决变压器绕组电压高频畸变难以计算，寄生网络复杂难以求解的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子技术，具体公开计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，属于计算、推算或计数的。

技术介绍

1、近年来，随着大功率高压高频开关器件和大尺寸纳米晶等高性能软磁材料的长足发展，以及各种先进电路拓扑与控制技术的日趋成熟，大功率高压高频电能变换技术已成为研究热点。作为电磁耦合环节的核心元件，高频变压器是研制固态变压器等装备的重要基础，也是决定装备效率、功率密度和可靠性的关键因素之一。与传统工频变压器不同，高频变压器的端口电压包含大量的高频谐波。在变压器内部漏感与寄生电容的作用下，高频谐波会导致绕组上发生串联谐振，导致绕组内部产生高频电压振荡，造成主绝缘劣化和绕组老化的问题。传统的用于计算谐振过电压的方法为：以绕组的一匝为单位，基于单匝电感、匝间电容、层间电容建立寄生网络，但该方法以单匝为基本单位导致模型过于复杂，难以求解，且仅考虑单匝电感忽略实际耦合系数、不考虑磁芯内部电磁场能量导致模型的精确度较差。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供计算高频变压器内部电压畸本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤1中根据设定的分界线将每个空间区域沿磁芯高度方向分为上下两个部分的具体方法为：将每个空间区域包含的绕组层部件、绝缘部件划分至上下两部分。

3.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤2建立表征各空间区域上下两个部分绕组层磁场能量的等效电路的具体方法为：通过耦合电感表征每个空间区域上部或下部的磁场耦合，通过电阻表征每个空间区域上部或下部的能量耗散，...

【技术特征摘要】

1.计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤1中根据设定的分界线将每个空间区域沿磁芯高度方向分为上下两个部分的具体方法为：将每个空间区域包含的绕组层部件、绝缘部件划分至上下两部分。

3.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤2建立表征各空间区域上下两个部分绕组层磁场能量的等效电路的具体方法为：通过耦合电感表征每个空间区域上部或下部的磁场耦合，通过电阻表征每个空间区域上部或下部的能量耗散，通过耦合电感与电阻串联连接的支路表征空间区域上部或下部绕组层的磁场能量，通过互感表征各空间区域上部和下部之间的磁场耦合，使用有限元计算表征每个空间区域上部或下部磁场耦合的耦合电感以及耦合系数，计算表征每个空间区域上部或下部能量耗散的电阻。

4.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤3建立表征层间绝缘电场能量的等效电路的具体方法为：通过互电容表征相邻绕组层的层间绝缘电场能量，根据空间区域在线性电压分布下的电势差，将相邻绕组层离散化为至少一个平板电容器，并计算相邻绕组层间互电容的等效值。

5.根据权利要求1所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述步骤4建立表征磁芯内部的电场能量在每个空间区域上部或下部分摊情况的等效电路的具体方法为：在表征各空间区域上部或下部绕组层磁场能量的等效电路的两端分别并联电容；所述电容的容值根据电容接入的空间区域上部或下部对应的磁芯电场能量，以及电容接入的空间区域上部或下部的电压求得。

6.根据权利要求2所述计算高频变压器内部电压畸变的寄生参数网络建模方法，其特征在于，所述将每个空间区域包含的绕组层部件划分至上下两部分的具体方法为：对于包含2a匝绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武，王跃茵，沈湛，何晓坤，李鑫，王江峰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：