Modellierung von Spulen und Transformatoren für HochfrequenzanwendungenProjektbeschreibung:
In der Leistungselektronik werden Schaltkreissimulationsprogramme wie z.B. PSpice eingesetzt, um Schaltnetzteile im Leistungsbereich bis zu einigen kW zu entwickeln und im Hinblick auf Baugröße, Gewicht, Wirkungsgrad und minimale Störemissionen zu optimieren. Für diese computergestützte Simulation werden die elektrischen Ersatzschaltbilder der Schaltkreiskomponenten benötigt.Die Zielsetzung dieses Projektes besteht vor allem in der Modellierung und Optimierung der Spulen und Transformatoren für den Einsatz in Schaltnetzteilen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt dabei auf den Verlustmechanismen und auf den bei Hochfrequenzbetrieb und Großsignalaussteuerung geltenden Ersatzschaltbildern. Von besonderem Interesse sind die parasitären kapazitiven Effekte sowie die magnetischen Kopplungen in Transformatoren, und zwar in Abhängigkeit von den unterschiedlichen geometrischen Einflußfaktoren und den verwendeten Materialien. Die mit Hilfe der Maxwellschen Feldtheorie abgeleiteten analytischen Modelle werden in eine vorhandene Simulationsumgebung eingebunden und erlauben auf einfache Weise die Optimierung der Wickelanordnung, die Auswahl der optimalen Drähte sowie der günstigsten Kerngeometrie bzw. der für die Applikation am besten geeigneten Ferritmaterialien. | Projektleitung:
Prof. Dr.-Ing. Manfred Albach
Beteiligte:
Dr.-Ing. Hans Roßmanith, Dipl.-Ing. Stephan Voss, Dr. B. Ackermann
Stichwörter:
Schaltnetzteile; Modellierung; Spulen; Transformatoren
Laufzeit: 1.1.2000 - 31.12.2002
Förderer:
Philips GmbH, Forschungslaboratorium Aachen, Weißhausstraße 2, 52066 Aachen
| | Publikationen |
|---|
| Albach, Manfred ; Roßmanith, Hans: The influence of air gap size and winding position on the proximity losses in high frequency transformers. In: IEEE (Hrsg.) : PESC 2001, Vancouver (32nd IEEE Power Electronics Specialists Conference PESC, Vancouver, Canada, June 17-21, 2001). Vancouver, Canada : Golden Orb Web Media, 2001, S. CD paper 10260. - ISBN 0-7803-7069-4 | | Voss, Stephan ; Roßmanith, Hans ; Albach, Manfred: The influence of air gap position and winding position on the inductance in high frequency transformers. In: EPE Association, Brussels (Hrsg.) : EPE 2001, Graz (9th European Conference on Power Electronics and Applications EPE 2001, Graz, Austria, August 27-29, 2001). 2001, S. CD-ROM. - ISBN 90-75815-06-9 | | Voss, Stephan: Equivalent circuit modelling for hf-transformers. In: Universitatea Technica "Gh. Asachi" Iasi (Hrsg.) : Buletinul Institutului Politehnic din Iasi (2nd EPE International Conference on Electrical and Power Engineering Iasi, Romania, November 14-15, 2002). Bd. 5C. 2002, S. 15-20. | | Voss, Stephan ; Albach, Manfred: Analytical Calculation of Winding Capacitances in Transformers. In: IEEE, Magnetics Society (Hrsg.) : INTERMAG 2003 (International Magnetics Conference Boston, Massachusetts, March 28 - April 3, 2003). Bd. CD-ROM. 2003, S. Session EA-10. | | Voss, Stephan: Equivalent Circuit Modelling for HF-Transformers. In: EPE Association, Brussels (Hrsg.) : EPE 2003, Toulouse (10th European Conference on Power Electronics and Applications, Toulouse, France, September 2 - 4, 2003). 2003, S. paper 9. | | Albach, Manfred: Two-dimensional calculation of winding losses in transformers. In: IEEE (Hrsg.) : PESC00 (2000 IEEE 31st Annual Power Electronics Specialists Conference, Galway, Ireland, 18 - 23 June 2000). Bd. 3. 2000, S. 1639 - 1644. - ISBN 0-7803-5692-6 | | Roßmanith, Hans ; Albach, Manfred: Fast and precise calculation of winding losses in P-, RM- and ETD-ferrite core inductors. In: 2nd International Conference on Automotive Power Electronics - APE 2007, Paris - Salons de l'Aveyron, 26 & 27 September 2007 (2007) |
|