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变压器与耦合线圈建模导论(外文翻译)

  摘要——这是一篇提出变压器与耦合线圈建模的课堂研讨论文。文章开头简要回顾了基本电磁定律和磁路模型。变压器与耦合电感线圈的电磁模型是成熟的,包括磁化效应与漏磁效应。已经有结果表明尽管绕组上的电压波形主要与这两种器件的匝数比有关,变压器和耦合电感上的绕组电流是由不同的机械类型决定的。本文同样论述了同铁心的变压器与耦合线圈的综合结构,与耦合线圈应用于多路输出绝缘变压器转换器的特例。

  尽管变压器和耦合线圈都是由若干绕组绕在铁心上组成,并且因此也大致相似,他们在操作原理和在开关转换器操作中所起的作用存在广范围的不同。耦合线圈有气隙,而变压器没有,并且它们在能流,功率通量水平,电流方向,变压器生产商电流缩放比例,以及漏感对于终端电流波形的影响方面存在不同。变压器主要用于电能转换,在每一瞬间流入的电能在理想情况下等于流出的电能。耦合线圈是主要用于在换流器开关操作系统中储存能量的元件;在给点的瞬间,电能流入量和电能流出量是不同的。变压器用于电压和电流比例缩放,直流隔离,以及为单个换流器提供多路输出。耦合线圈通过使用一个铁心代替两个(或更多)铁心来减少换流器体积,增强多路换流输出的稳定性,以及“掌控”波纹电流从一个绕组到另一个绕组。

  虽然耦合电感被广泛应用,关于它们一方面如何区别于绕组电感,另一方面区别于变压器上,还是有一些混乱。由于单绕组线圈已被充分研究,它看起来最能体现耦合线圈和变压器的不同,我们先对它进行研究,以期望它们各自能被更好的理解。因此这篇论文用作指导性的回顾变压器和耦合线圈的计算,设计和开关变换器的功能。本论文始于引导性水平的开头,从科研文献中扩展了有关变压器和耦合线圈的必要内容,方便实验工程师阅读和获益。论文的结构是:首先,提供了电场和磁场模型的简要回顾。第二,扩大讨论变压器和耦合线圈是实际操作,包括电场,磁场波形,电压和电流的关系绕组之间的作用,磁化电感的方向和潮流。第三,研究了各种结构的漏磁效应,包括处于零纹波条件的耦合电感。第四,研究了变压器和耦合线圈绕组在同一铁心上的可能性。第五,研究了在多路输出变流器中耦合线圈代替多路单输出电感滤波器的范例。总结,提供了一张列表着重介绍了变压器和耦合线圈的不同.......

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