面向大电流紧凑型 DC-DC 变换器的扁线电感解析设计
系统与控制
2024-12-02 v2 系统与控制
摘要
本文对用于大功率紧凑型 DC-DC 变换器的带分布气隙扁线电感进行了解析研究与设计考量。重点关注由边缘磁通和漏磁通引起的导体内部涡流损耗分量。提出了一种磁等效电路（MEC），其中涡流通过对抗主磁通的磁通势（MMF）以及频率相关磁阻进行建模，最终导出了描述电感在高频下行为的频率相关电感。针对不同的精度要求，推导了三种直流电阻计算公式。提供了基于从 FEM 获取的矢量电位计算交流电阻的方法。为了深入理解此类电感的优化设计，研究了磁通分量与感应涡流，以及直流电阻（DCR）、等效串联电阻（ESR）、损耗分量和电感值等主要电感参数对设计参数的灵敏度。最后，制作了电感原型并进行了实验测试以验证该设计。
引用
@article{arxiv.2411.13307,
title = {Analytic Design of Flat-Wire Inductors for High-Current and Compact DC-DC Converters},
author = {Sajjad Mohammadi and James L. Kirtley and Alireza Namadmalan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13307},
year = {2024}
}