高频利兹线变压器漏感快速计算方法

A Fast Calculation Method for Leakage Inductance of High-Frequency Litz Wire Transformers

陈天缘赵志刚郑宇萱王凯 · 电工技术学报 · 2025年1月 · Vol.40

高频变压器漏感是影响隔离型DC-DC变换器运行模式与功率传输特性的重要参数。利兹线可有效降低高频涡流损耗，但其复杂结构给漏感精确预测带来挑战。本文基于镜像原理与网格化处理，精确提取磁心窗口各区域磁场能量；引入相对复数磁导率实现多股利兹线的等效建模，揭示宽频下磁场能量衰减规律，并通过坐标变换表征扭转结构，建立计及利兹线频变特性与结构特征的漏感预测模型。实验结果表明，该方法最大误差不超过4%，计算时间约20秒，具有较高精度与效率。

解读: 该利兹线变压器漏感快速计算方法对阳光电源隔离型DC-DC变换器设计具有重要价值。在ST储能变流器的双向DC-DC模块中，精确预测漏感可优化软开关ZVS范围，提升20kHz以上高频工况效率；在SG光伏逆变器的Boost升压电路及隔离型拓扑中，该方法可缩短变压器设计迭代周期至分钟级，支持1500V高压系...

圆形利兹线高频变压器双二维漏感解析计算模型

A Dual Two-Dimensional Analytical Model for Leakage Inductance Calculation of High-Frequency Transformers with Litz Wire

张鹏宁 · 李朋阳 · 刘泽 · 张荐 等6人 · 高电压技术 · 2025年1月 · Vol.51

针对圆形利兹线高频变压器漏感精确计算问题，提出基于镜像法的双二维解析模型。该模型通过双二维等效简化三维漏场分布，综合考虑高频涡流效应下利兹线内漏磁能量的影响，并分析气隙与绕组换位对漏感的特性影响。模型应用于200 V/200 V和300 V/600 V样机设计，实验测得漏感与计算值平均偏差小于2%，验证了模型准确性。适用性分析表明，计算精度与镜像层数及网格密度正相关，为高频变压器优化设计提供了理论依据。

解读: 该双二维漏感解析模型对阳光电源高频隔离变压器设计具有重要应用价值。在ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器中，高频变压器是实现电气隔离和电压变换的核心部件，其漏感直接影响系统效率、电压尖峰和EMI特性。该模型可精确预测利兹线变压器在高频（20-100kHz）下的漏感参数，综合考虑涡流效应和绕组换位影...