磁芯

磁芯模型

发布时间：

2023-08-06

磁芯模型磁芯内变化的磁通量是初次级间能量耦合的媒介!能够决定 376 的输出参数$所以必须根据所需要的次级"负载#脉冲波形设计恰当的磁芯$

理论分析及模拟计算

为 376 模块的电路模型$图中&’ 为储能电容!(P!(D! (%$<E分别为初次级回路电感和负载电感!)P!)D!)%$<E分别为初次级。回路电阻和负载电阻!磁芯等效为一个和负载并联的非线性可变电感"磁芯在励磁阶段!等效电感非常大!近似于开路!电流主要流向负载#若!!!" 时式$#%成立!则该时刻磁芯出现饱和"磁芯饱和后!等效电感很小!近似于短路!电流主要以漏电流形式从磁芯流向地"假设磁芯处开路的情况下负载电压波形上升时间为!$!当!" !!$ 时!磁芯饱和出现在电压上升阶段!电压峰值会小于磁芯不饱和的情况#!""!$ 时!磁芯饱和出现在电压过峰后下降阶段!电压峰值不会降低"上述两种情况!电压波形的脉宽均会减小"若回路处于过阻尼状态!则磁芯饱和后!由于相当于负载端短路!回路变为欠阻尼状态!电压波形会出现反向振荡"

利用模拟电路仿真软件 %&$’()中的非线性元件的基本物理特性!设计出由通用元器件组成的电路对磁芯进行模拟!可以直观地对磁芯模型参数进行设置!且有更广泛的通用性"文献&*’介绍了一种基于 %&$’()的非线性磁芯模型!能够模拟磁芯的饱和(磁滞及损耗等三个主要特性"基于这种非线性磁芯模型!建立了包含磁芯的 +,-模块全电路模型!针对一定的实验设置进行模拟计算!初步考察磁芯饱和时 +,- 的输出特点和磁芯伏秒数对 +,-输出的影响"图#$.%为固定磁芯伏秒数为/01)&!充电电压从2"31 开始以#"31 的间隔升至4#"31 过程中!负载#5/*! 上的电压模拟结果"可见!充电电压为2"和/"31 时!磁芯未出现饱和! 充电电压为6"!4""和4#"31 时!磁芯出现明显的饱和现象!且随着充电电压的提高!磁芯饱和时间提前"图 #$7%为固定充电电压为4""31!改变磁芯伏秒数设置时负载#5/*! 上的电压波形模拟结果!磁芯伏秒数从8 01)&开始以401)&的间隔增至601)&"由图可见!除伏秒数为601)&的的情况下磁芯未出现饱和外!其余情况下均出现磁芯饱和!且随着磁芯伏秒数的减小饱和程度加深!伏秒数为*!/和901)&时磁芯饱和出现在脉冲下降过程中!伏秒数为801)&时磁芯饱和出现在脉冲上升阶段!凡出现磁芯饱和的情况下!电压波形均有反向振荡!脉宽均减小"模拟结果初步证明了理论分析的结论"