大功率非晶合金电子变压器的优化设计

大功率电子变压器是开关电源(SMPS)的核心部件,占据开关电源绝大部分的体积和重量,因此其设计的优劣将直接关系到开关电源的使用寿命和性能。针对大功率电子变压器损耗大的问题,对非晶合金电子变压器的优化设计方法进行了研究。分析了电子变压器的磁芯损耗和绕组损耗。研究了以变压器的效率为主要的优化目标,磁芯的工作磁感应强度和导体电流密度为变量的优化方法。用MATLAB编写了计算程序,计算了电子变压器的主要参数。通过分析计算结果,得到了在不同的工作磁感应强度和电流密度下,变压器损耗和效率的关系。考虑最优效率原则,给出了具体的变压器设计参数,并对温度场和电场用ANSYS进行了仿真分析,验证了设计的合理性和可行性。

基于二代非支配排序遗传算法的电子变压器多目标优化

基于二代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对大功率电子变压器的优化设计进行了研究。以电子变压器的面积乘积、磁芯损耗和绕组损耗为目标函数建立了三维优化模型。通过对NSGA-Ⅱ算法的研究,合理确定了选择、交叉、变异等算子的取值,对冷轧硅钢片、铁基非晶合金、超微晶合金三种磁芯材料的电子变压器的设计进行了优化。根据磁芯损耗和绕组损耗相等时变压器效率最大的原则选取了最优点。通过对优化结果的参数指标比较,分析了三种磁芯材料的物理特性。利用有限元软件计算了三种变压器的温度场,作了温度校核,并对三种变压器的热特性进行了分析,验证了超微晶合金材料在大功率电子变压器设计制造的优越性。