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博尔塔拉变压器的******化设计方法

2019-04-26 点击量:116 字体:
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博尔塔拉变压器的最优化设计方法博尔塔拉变压器的设计和所有的电子产品一样,其工程设计可分为两大类:博尔塔拉变压器的可行设计;博尔塔拉变压器的最优化设计。
1.博尔塔拉变压器的可行设计。根据开关电路的基本原理,推导出博尔塔拉变压器的一些计算公司,并根据以往设计经验所提供的经验数据,可以对博尔塔拉变压器进行初步设计,结合实际,反复修正,最后可以得到满足给定性能指标要求的设计,这个设计是可行的(即按照这个设计生产出的博尔塔拉变压器可以投入使用),称为可行设计。计算机辅助设计方法(CAD)的引入,可以帮助设计师省力省时地得到可行设计结果。尤其是计算机仿真,可以部分地替代硬件模型实验。现在仿真http://bengbu.gjttw.com/计算已成为博尔塔拉变压器现在设计不可缺少的手段之一。但是博尔塔拉变压器可行设计毕竟是一种估算与试探结合的方法,所得结果不可能是最优设计,所以还必须进行博尔塔拉变压器的工程优化设计。
2.博尔塔拉变压器的最优化设计。也称工程优化设计,这是数学规划方法在工程设计中的应用。数学规划是一种求解函数极值(即最大值或者最小值,也称最优值)的数学方法,按所能求解问题的性质(如函数为线性或非线性,并且求函数极值时有线性或非线性约束限制等)可分为线性规划或非线性规划等。对于大多数工程优化问题是非线性问题,因此工程优化设计的基本方法是非线性规划,即将设计问题转化为求解一个非线性函数的极值的问题,并且求解时还受到一些线性或非线性的约束限制。由于设计时所要确定的最优参数不止一个,因此最优设计要求求解一个多变量非线性函数的极值,并满足若干个等式或不等式非线性约束。由此可见,即使只需确定两个最优参数,也无法用手算求解博尔塔拉变压器的最优设计问题。工程设计最优化问题只能依靠计算机求解。因此博尔塔拉变压器的工程最优化方法既是一种数学方法,也是一种计算机辅助寻优方法。应用这一方法设计博尔塔拉变压器或其子电路时,要求设计者不仅具有数学规划的知识,也应掌握计算机程序的编制和计算机的应用,还应当熟悉博尔塔拉变压器的计算机仿真方法和程序等。根据设计对象的不同,最优设计可能是重量最小、体积最小、或转换效率最高、损耗最小,总之是某个性能指标或经济指标最好的设计。当然,它也一定是可行的,所以最优设计一定是可行设计,但可行设计不一定是最优设计。
近几年来,工程师已将最优设计方法先后成功的应用于单端或桥式PWM博尔塔拉变压器的主电路,PWM博尔塔拉变压器控制电路的补偿网络,谐振博尔塔拉变压器的谐振网络设计等,都取得了一定的经验,但还有待于进一步普及和推广。
3.博尔塔拉变压器的主要性能指标。设计博尔塔拉变压器主电路应满足的技术性能指标主要有输出/输入电压比(Vo/Vi),输出功率Po,变换效率,输出电压纹波,对输入电压Vi的电磁干扰(EMI)幅度的限制等。在进行博尔塔拉变压器的优化设计时,一般用不等式约束来表示各项性能指标。
在设计博尔塔拉变压器主电路时,应计算和选择的主要内容有选择主电路拓扑,选择开关晶体管(功率MOSFET、GTO或IGBT)以及整流二极管的电流、电压规格等,确定输入、输出滤波器形式以及参数,选择计算磁性元件(电感、变压器、电流互感器等)的磁芯规格、尺寸和绕组匝数、导线规格等,以及电容的选择等。
博尔塔拉变压器的控制电路补偿设计应满足电源的各项瞬态性能指标,因此它属于瞬态设计。博尔塔拉变压器的瞬态性能指标有电源系统的稳定性、恢复时间、瞬态响应的上冲和下冲,电源的抗干扰性等。由于主电路参数与博尔塔拉变压器瞬态响应性能有较大关系,因此瞬态设计应在主电路设计完成以后进行。
博尔塔拉变压器瞬态最优设计的主要内容包括选择反馈控制方式(电压反馈或电压、电流反馈,分别称为单环和双环),补偿网络(即比例—积分—微分或PID放大器)的拓扑形式,PID参数的最优设计等。


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