高压高频变压器的研究与设计

发布时间：2019-07-18 07:55

【摘要】：高功率脉冲技术是近几十年内迅速发展成为军民两用的高新技术，无论是对人们的生活还是对军事科技的发展，都起到了重要的作用。高压高频变压器作为高功率脉冲电源的重要组成部分，在高功率脉冲技术中占有举足轻重的地位。随着材料学等的发展，高压高频变压器的性能也不断得到提升。 本文研究是基于Marx发生器充电电源的应用，Marx发生器充电电源要求高压、直流快速充电，以前的低压工频充电方式能耗高，而且满足不了发生器快速重复的使用要求，因此采用高压高频方式势在必行，高压高频变压器的设计在整个电路中尤为关键，本次研究通过对高压高频变压器进行建模，仿真，参数优化，最终设计制造出符合Marx充电电源要求的变压器。 由于高压高频变压器的工作环境为高压高频环境，磁性材料、绕组的涡流效应、趋肤效应、临近效应会对高压高频变压器工作产生非常不利的影响，所以在设计过程中需要对绝缘和过热的处理着重关注。 文章中首先介绍了高压高频变压器与普通变压器的区别和高压高频变压器的物理过程和相关理论，通过对高压高频变压器的物理过程和相关理论知识的分析，建立了高压高频变压器的等值线路模型，并对该模型进行了合理简化，用电路仿真工具PSPICE对高压高频变压器等值线路模型进行建模和仿真，分析了高压高频变压器的各种分布参数对变压器输出波形的具体影响。在设计过程通过对高压高频变压器中磁芯、绝缘和绕组结构等的具体分析，以及经验结果，选择符合本次设计要求的磁芯材料和结构、绝缘方式和绕组结构。之后，采用麦克莱曼设计方法，设计了工作在50KHz，，输出电压为20KV的适于Marx发生器充电电源的高压高频变压器。
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图片说明： 图 2.1 理想变压器的原理图中，1U 是变压器原边电压，1r 是变压器原边等效电阻，1i 是变压变压器原边等效电感，1N 是变压器初级侧匝数，2U 是变压器副副边等效电阻，2i 是变压器副边电流，sL2是变压器副边等效电级侧匝数。折算到初级，从而得到了两个绕组匝数相等的理想变压器，这时换成电感线圈，得到变压器的 T 型等效电路，如图 2.2 所示。变电感线圈的铁芯，最终闭合。在线圈中消耗的功率等于变压器
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图片说明： 图 2.1 理想变压器的原理图1U 是变压器原边电压，1r 是变压器原边等效电阻，1i 是变压压器原边等效电感，1N 是变压器初级侧匝数，2U 是变压器副边边等效电阻，2i 是变压器副边电流，sL2是变压器副边等效电感侧匝数。算到初级，从而得到了两个绕组匝数相等的理想变压器，这时成电感线圈，得到变压器的 T 型等效电路，如图 2.2 所示。变感线圈的铁芯，最终闭合。在线圈中消耗的功率等于变压器
【学位授予单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM402

【引证文献】

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本文编号：2515743