لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

ترانسفورماتورهای قدرت فرکانس بالا در مبدل های الکترونیک قدرت وجود دارند برای بسیاری از کاربرد ها مانند انتقال انرژی، سیستم های انرژی تجدید پذیر و منابع تغذیه وجود دارد. فن آوری های تولید مواد مغناطیسی مانند فریت، آمورف و نانو کریستال با فرکانس بالا برای کوچک سازی ترانسفورماتور ها و طراحی بهینه به کار گرفته می شود. در این مقاله، طراحی ترانسفورماتور فرکانس بالا مبتنی بر روش اجزای محدود (FEM ) پیشنهاد شده است، و یک ترانسفورماتور فرکانس بالای 5 کیلو ولت و توان 100 وات با هسته فریت برای کاربرد در شارژ کننده ولتاژ بالا در فناوری توان پالسی طراحی شده است. پس از مرحله محاسبات، مدل سه بعدی ترانسفورماتور با هسته غیر خطی با نرم افزار تحلیل اجزای محدود ماکسول ایجاد می شود و سپس شبیه سازی های مدل الکترومغناطیسی ترانسفورماتور با مدار مبدل الکترونیک قدرت با کمک نرم افزار Simplorer برای شرایط عملیاتی پیاده سازی می شود. همچنین بازده ترانسفورماتور، مدار معادل دقیق ترانسفورماتور و توزیع شار در هسته ترانسفورماتور بدست آمده است. علاوه بر این، نمونه ترانسفورماتور ساخته و آزمایش شده است. داده های به دست آمده از روش المان محدود با روش تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که روش المان محدود در مقایسه با روش های تحلیلی دقیق تر به نظر می رسد. با توجه به اهمیت و پیچیدگی طراحی ترانسفورماتور های فرکانس بالا، استفاده از این روش می تواند مزایا و سادگی را برای طراحان ترانسفورماتور برای محاسبات پارامتر ها و طراحی بهینه فراهم کند.

In this paper, a new high step-up current-fed LLC resonant DC-DC converter with a center-tapped TRANSFORMER is proposed. By selecting the switching frequency to be lower than, but near to, the series resonant frequency of the LLC resonant tank, soft-switching operation of all semiconductors, i.e., zero voltage switching (ZVS) turn-on of power MOSFETs and zero current switching (ZCS) turn-off of diodes is achieved. This leads to lower electromagnetic interference (EMI) and lower switching losses and improves the converter efficiency. An interleaved structure is used at the primary side. Thus, input current ripple is smaller, and its frequency is twice the switching frequency. Consequently, a smaller input filter is necessary in practice. The converter with 1.2 kW output power and 760 V regulated output voltage with 80-200 V input voltage variations is simulated. The output voltage is regulated by using asymmetric pulse width modulation (APWM) at 200 kHz switching frequency. Finally, a 700-W prototype has been implemented and experimental results are also presented to verify the simulation results.