[發(fā)明專利]反激電源交錯(cuò)繞組變壓器的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910542974.5
• 申請(qǐng)日: 2019-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN110415957A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳恒林;劉冠辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H01F41/00
• 分類號(hào): H01F41/00;H01F27/36;H01F27/28
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

1.一種反激電源交錯(cuò)繞組變壓器的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟：

(1)通過測(cè)量獲取變壓器的結(jié)構(gòu)參數(shù)及電氣參數(shù)，并初始化設(shè)定變壓器屏蔽層的位置在磁芯窗口正中處；

(2)利用有限元分析軟件仿真出在各屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案下變壓器內(nèi)部原副邊繞組與屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容數(shù)據(jù)；

(3)根據(jù)上述仿真得到的結(jié)構(gòu)電容數(shù)據(jù)，計(jì)算出在各屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案下變壓器的共模評(píng)估等效電容；

(4)取對(duì)應(yīng)共模評(píng)估等效電容最小的一組屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，并依此對(duì)變壓器屏蔽層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：在對(duì)變壓器屏蔽層設(shè)計(jì)之前，設(shè)定屏蔽層的長(zhǎng)度為其圓周長(zhǎng)，屏蔽層的厚度則根據(jù)其實(shí)際所選用的材料厚度而定，故這兩個(gè)參數(shù)均事先選定為常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述變壓器從磁芯徑向依次由第一層原邊繞組、第一屏蔽層、副邊繞組、第二屏蔽層、第二層原邊繞組交錯(cuò)繞制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：每組屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案即包含了第一屏蔽層和第二屏蔽層各自的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述變壓器內(nèi)部原副邊繞組與屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容數(shù)據(jù)包括：第一層原邊繞組與第一屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容、第一層原邊繞組與副邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容、第二層原邊繞組與第二屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容、第二層原邊繞組與副邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容、副邊繞組與第一屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容、副邊繞組與第二屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟(3)中對(duì)于任一屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，通過以下公式計(jì)算該設(shè)計(jì)方案下變壓器的共模評(píng)估等效電容；

其中：C_k為變壓器的共模評(píng)估等效電容，w為磁芯窗口寬度，w_sh1為第一屏蔽層的寬度，w_sh2為第二屏蔽層的寬度，h₁為第一屏蔽層底部邊緣到底部磁芯骨架的距離，h₂為第二屏蔽層底部邊緣到底部磁芯骨架的距離，N_P為第一層原邊繞組和第二層原邊繞組的總匝數(shù)，N_S為副邊繞組的匝數(shù)，N_x為第一層原邊繞組的匝數(shù)，C_ps為第一層原邊繞組與副邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容，C_qs第二層原邊繞組與副邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容，C_psh為第一層原邊繞組與第一屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容，C_qsh為第二層原邊繞組與第二屏蔽層之間的結(jié)構(gòu)電容，C_sp為副邊繞組與第一層原邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容，C_sq為副邊繞組與第二層原邊繞組之間的結(jié)構(gòu)電容，N_Q0和N_D0均為常數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述常數(shù)N_Q0和N_D0通過以下關(guān)系式計(jì)算確定：

其中：U_Q0為原邊繞組同名端的電勢(shì)，U_D0為副邊繞組同名端的電勢(shì)，v_P為原邊繞組兩端電壓的瞬時(shí)值，v_S為副邊繞組兩端電壓的瞬時(shí)值，t為時(shí)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述第一屏蔽層和第二屏蔽層均采用背膠銅箔，銅箔寬度視磁芯窗口寬度而定。