非正弦激励下高频变压器的温度分布计算与分析

• 作者: 孙晨茜 李琳
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 高频变压器 温度分布 磁热耦合 有限元法 等效热路法
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 96-105
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.10.013

摘要

高频变压器是DC/DC变换器的重要电气元件，其内部温度过高会加速绝缘老化，准确预测高频变压器的温度分布有助于其散热设计。文中考虑温度对高频变压器材料电磁特性和空气热物理特性的影响，利用Infolytica有限元软件建立高频变压器的瞬态磁场—温度场双向耦合模型，通过仿真分析，得到高频变压器的磁密分布、损耗分布和温度分布。在此基础上，根据高频变压器的散热路径建立其等效热路模型，计算出稳态温度分布。通过比较分析可知分别使用有限元法和等效热路法得到的计算结果相吻合，验证了使用等效热路模型法计算高频变压器温度分布的可行性和精度。得出如下结论：热路模型的计算代价低，计算速度快，可应用于高频变压器结构的优化设计。磁场温度场耦合计算模型的计算精度高，但计算代价大，适合对设计结果的校核。