طراحی و ساخت ترانسفورماتور فرکانس بالا مبتنی بر مبدل رزونانسی

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 ۵ کیلو ولت و توان ۱۰۰ 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.

Keywords:

روش المان محدود , ترانسفورماتور پالسی , مبدل رزونانسی , الکترونیک قدرت