طراحی و ساخت ترانسفورماتور فرکانس بالا مبتنی بر مبدل رزونانسی

ترانسفورماتورهای قدرت فرکانس بالا در مبدل‌های الکترونیک قدرت وجود دارند برای بسیاری از کاربرد‌ها مانند انتقال انرژی، سیستم‌های انرژی تجدید پذیر و منابع تغذیه وجود دارد. فن آوری‌های تولید مواد مغناطیسی مانند فریت، آمورف و نانو کریستال با فرکانس بالا برای کوچک سازی ترانسفورماتور‌ها و طراحی بهینه به کار گرفته می‌شود. در این مقاله ، طراحی ترانسفورماتور فرکانس بالا مبتنی بر روش اجزای محدود (FEM ) پیشنهاد شده است، و یک ترانسفورماتور فرکانس بالای 5 کیلو ولت و توان 100 وات با هسته فریت برای کاربرد در شارژ کننده ولتاژ بالا در فناوری توان پالسی طراحی شده است. پس از مرحله محاسبات، مدل سه بعدی ترانسفورماتور با هسته غیر خطی با نرم‌افزار تحلیل اجزای محدود ماکسول ایجاد می‌شود و سپس شبیه‌سازی‌های مدل الکترومغناطیسی ترانسفورماتور با مدار مبدل الکترونیک قدرت با کمک نرم‌افزار Simplorer برای شرایط عملیاتی پیاده سازی می‌شود. همچنین بازده ترانسفورماتور، مدار معادل دقیق ترانسفورماتور و توزیع شار در هسته ترانسفورماتور بدست آمده است. علاوه بر این ، نمونه ترانسفورماتور ساخته و آزمایش شده است. داده‌های به دست آمده از روش المان محدود با روش تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که روش المان محدود در مقایسه با روش‌های تحلیلی دقیق تر به نظر می‌رسد. با توجه به اهمیت و پیچیدگی طراحی ترانسفورماتور‌های فرکانس بالا، استفاده از این روش می‌تواند مزایا و سادگی را برای طراحان ترانسفورماتور برای محاسبات پارامتر‌ها و طراحی بهینه فراهم کند.