高频双频Buck变换器平面集成磁件优化设计

针对目前开关器件和磁性元件性能不足导致双频Buck变换器的效率和功率密度低的问题,研究了一种高效高功率密度的双频Buck变换器。变换器将工作在连续导通(CCM)模式,采用解耦合的平面集成电感器完成系统磁元件的集成,结合磁件的集成方法、有限的PCB层数和变换器的特性给出双频Buck变换器的参数,然后,提出了一种双频Buck变换器平面磁件的设计方法,并完成系统磁元件的优化设计。最后,基于第3代半导体SiC器件以及平面集成磁件,设计了额定功率200 W、开关频率400 kHz的双频Buck变换器。结果表明:该变换器峰值效率将达到96.1%,功率密度为46.1 W/in^(3)(1 in=25.4 mm),验证了双频Buck变换器设计方法的正确性和有效性。

四相电压调整模块中平面型可消除直流偏磁集成磁件研究

由于电压调整模块(VRM)的磁件中存在较大的直流偏磁,限制了磁件尺寸和损耗的减小,进而制约了VRM向着低压大电流和“轻、薄、小”方向发展。文中以消除磁件的直流偏磁为突破点,提出了用于四相VRM的可消除直流偏磁的平面型两相集成磁件和四相集成磁件,并用“场”、“路”相结合的方法进行了理论分析和电磁设计,使磁件铁心中柱和中轭的直流偏磁都得到消除,与现有集成磁件相比,具有绕组长度小,所占VRM主板面积小,绕组损耗小,绕组制造工艺简化,铁心得到最充分利用等优点。通过仿真和实验验证了其正确性。

LLC谐振变换器中平面集成磁件研究

针对开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了一种用于DC/DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,设计了一个集成磁件。为进一步减少集成磁件的高度和体积,又研究了平面集成磁件具体的设计方法,把该集成磁件转化成了平面集成磁件,进一步减小了磁件体积、质量和高度。同时,对转换前后的磁件做了电磁场仿真,结果表明转换前后磁件损耗也将减小。

平面集成磁件在片式开关电源中的应用研究

将TOPSw itch单片精密开关电源中的高频变压器和滤波电感利用解耦磁集成方法集成在一起,推导了磁件等效电路,作了仿真验证。同时设计了集成磁件,并把集成磁件应用到TOPSw itch单片精密开关电源中作了实验验证。经计算,结果表明该集成磁件的可行性。

平面型VRM消除直流偏磁集成磁件研究

为消除四相电压调整模块(VRM)的直流偏磁和提高其动态响应速度,提出利用"场"、"路"结合的方法,在此基础上阐述了集成磁件消除直流偏磁的原理并且部分集成磁件设计了薄膜化。电路仿真和电磁场有限元仿真分析验证表明,集成磁件的直流偏磁得以消除,交错变换器的动态响应得到了改善。

平面变压器及平面集成磁技术

采用平面变压器和平面集成磁技术可以显著降低磁性器件的高度,减小磁性器件的体积和重量,提高磁性器件的功率密度,可以实现开关电源"轻、小、薄"的要求.本文综述了平面变压器的现状和磁集成技术,介绍了最新的亚微米平面变压器的制备和特点,提出了研究平面集成磁件需要解决的关键技术问题.最后,对平面集成磁技术进行了展望.

LLC谐振变换器中平面集成磁件的研究

本文针对目前开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了种用于DC-DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,并设计了一个集成磁件。为了进一步减少集成磁件的高度和体积,本文又研究了平面集成磁件具体的设计方法,把该集成磁件转化成了平面集成磁件,并对转换前后的磁件做了电磁场仿真,结果表明转换前后磁件损耗也将减小。这样,就达到了进一步减小磁件体积、重量和高度的目的。