Saber仿真下的半桥变换器偏磁现象分析与抑制策略

本文主要探讨了基于Saber仿真软件对半桥变换器偏磁现象的深入研究。作者严树勋、孙建元和庄伟林来自中国矿业大学信电学院，他们针对双极性直流-直流变换器，特别是半桥结构中的变压器偏磁问题进行了细致的分析。在双极性变换器中，如推挽、半桥和全桥，变压器的直流偏磁是一个常见且棘手的问题，它可能导致功耗增加、温升、噪声增大甚至功率模块损坏。 作者首先指出，变压器的铁心偏磁源于交流激励下正负两个磁通量面积的不对称。当变压器受到对称方波电压时，理论上磁链应保持对称。然而，实际中若激励幅度或宽度出现扰动，磁链变化将偏离理想状态，导致磁密的非对称摆动，即磁化曲线偏离对称轴，进而产生偏磁。 Saber仿真软件在此研究中发挥了关键作用，它提供了一种有效的工具来模拟和分析偏磁现象。通过仿真，作者揭示了偏磁现象的成因，并提出利用增大隔直电容的方式来抑制这一问题。他们发现，这种方法能够有效地减小磁芯的饱和，提高铁芯的利用率，从而提升变换器的性能和可靠性。 文章强调，尽管国内外学者对偏磁抑制有过不少研究，但有些抑制措施并不理想，可能导致复杂控制过程和新问题的产生。因此，深入理解偏磁现象的机理并开发出简单且有效的抑制策略至关重要。 本文通过对Saber软件的利用，不仅提供了对半桥变换器偏磁现象的仿真结果，还为设计者提供了一种实用的解决方案，对于优化双极性直流-直流变换器的设计和性能提升具有实际价值。