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文档简介

1、根据磁路欧姆定律,得到磁件的等效电路;运用对偶原理,得到等效电路的对偶图;对得到的对偶图进行尺度变换,得到电流、磁链关系图,以便于应用法拉第电磁感应定律得到等效电路;根据法拉第电磁感应定律及变压器的阻抗变换原理,得到等效电路. 下面以图1(a)所示的集成磁件为例,简要说明整个推导过程. (1)不考虑漏磁,根据图1(a)的参考方向,由欧姆定律得到磁件的磁路模型,如图1(b )所示. (2)根据对偶变换的原则,由图1(b)所示的等效磁路推得其对偶图,如图1(c). (3)以Np1绕组为参考对图1(c)进行尺度变换,得到电流、磁链的关系图,如图1(d)所示. (4)根据图1(d)所示的电流、磁链关系

2、得到磁件的等效电路模型,如图1(e). 由于和F分别类比于电路中的电流和电压,上式给出的函数关系与电路中的二端口元件回转器的数学模型相一致,因此,可以引入回转器作为绕组的等效电路模型,如图2(b)所示.用回转器模型表示磁件绕组,电容模型表示磁导,绕组匝数N相当于回转电阻,这样就可以得到磁件的等效电路模型. 显然,这个等效电路能同时反映磁件的电路和磁路特性,包括绕组的电压、电流和磁芯的磁通.用电流控制的电压源代替回转器,可以进行电路仿真,如图2(c).用这种模型进行电路仿真时,可以方便地加入磁芯的非线性特性(如磁饱和特性等),使仿真结果更加准确. 对比以上两种建模方法可以看出: 磁路-电路对偶变

3、换法通过对磁路的对偶变换得到磁链与电流的关系,建立等效电路;磁导-电容类比建模法通过引入回转器作为绕组的等效模型,直接建立磁件的等效电路; 用磁路-电路对偶变换法推得的磁件等效电路可用于分析磁件的电路与磁路特性,适用于理论分析; 用磁导-电容类比建模法推出的等效电路,通过回转器、电容表征参数能同时反映磁件电路与磁路的特性,特别适于磁件的仿真研究. 3.3集成磁件的参数设计 由于集成磁件与一般的分立磁件结构不同,所以在磁芯型号、气隙大小、导线规格等参数的 选择上存在一定的难度.目前并没有通用的参数计算方法,设计者一般根据实际的要求选择设计方法. 文献12针对多路输出时在同一磁芯柱上增加的额外绕组与有限的磁芯窗口面积之间的矛盾,通过给定磁芯绕组的铜损,计算出磁芯的结构常数,从而得到理想的磁芯型号、气隙大小、绕组匝数以及导线规格.在文献13中,作者分别针对在磁芯中柱和磁芯边柱开气隙的两种情况进行磁通分布的分析,确定磁芯型号.文献14通过一种二维极限元分析方法15,

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