电力机车与城轨车辆·2020年第3期 g(Pv)(lg(Cm)+alg(1)+BIg(Bm) 因此LLC变压器输出电流也为正弦波,激磁电感 g(P2)=g(C)+a4g(5)+Bg(Bn)(14)电流为三角波,LLC变压器输入电流是在正弦 Ig(Pevs))(lg(Cm)aIg()+B1g(Bm3) 波的基础上叠加一个三角波得到。由第2节的分析可 则式(10)中的3个待定系数可表示为: 知,对激励为非正弦波情况下的绕组损耗计算,可以 lg(Cm)(1 Ig()Ig(Bm)P 将其进行傅立叶分解,分别求各次谐波损耗,进而求 1 Ig(2) Ig(B (15)和得到总绕组损耗。 B)1 1g(,) lg(Bms))(Pev3 输出电流i各次谐波幅值和相位如图11所示。 通过计算得到纳米晶磁芯单位体积损耗SE为 P=0234·/0·Bm12 (16) 由式(12)得到基于MSE的纳米晶磁芯损耗模 型为 PNsE=0.234×(2)9.Bm12,f (17) 4电力电子变压器中的高频变压器设计 皆波次数 应用于全桥LLC谐振变换器中的高频变压器由 (a)输出电流各次谐波幅值 漏感、激磁电感和理想变压器构成。由图9可看出 Lx为LLC变压器的漏感,Lm为LLC变压器的激磁 电感,T为理想变压器;为LLC变压器的输入电流, m为激磁电感分量电流,为理想变压器分量电流, 为LLC变压器输出电流。 (0)in(D(0) 励⑦ (b)输出电流各次谐波相位 图11输出电流各次谐波幅值与相位 输入电流各次谐波幅值与相位如图12所示。 图9全桥LLC谐振变换器 4.1损耗最优设计流程 根据输出功率6kW,输出电压为600V,计算得 到输出电流平均值为10A,根据LLC谐振变换器的 工作特性,构造出输入输出电流波形图如图10所示。 谐波次数 i() 0 图10电流波形 (b)输入电流各次谐波相位 从图10得出理想变压器分量电流i为正弦波 图12输入电流各次谐波幅值与相位10 电力机车与城轨车辆·2020 年第 3 期 （14） 则式（10）中的 3 个待定系数可表示为： （15） 通过计算得到纳米晶磁芯单位体积损耗 SE 为： Pcv=0.234·f 1.199·Bm 1.122 （16） 由式（12）得到基于 MSE 的纳米晶磁芯损耗模 型为： （17） 4  电力电子变压器中的高频变压器设计 应用于全桥 LLC 谐振变换器中的高频变压器由 漏感、激磁电感和理想变压器构成。由图 9 可看出 LK 为 LLC 变压器的漏感，Lm 为 LLC 变压器的激磁 电感，T 为理想变压器；ip 为 LLC 变压器的输入电流， im 为激磁电感分量电流，ipx 为理想变压器分量电流， is 为 LLC 变压器输出电流。 4.1  损耗最优设计流程 根据输出功率 6 kW，输出电压为 600 V，计算得 到输出电流平均值为 10 A，根据 LLC 谐振变换器的 工作特性，构造出输入输出电流波形图如图 10 所示。 从图 10 得出理想变压器分量电流 ipx 为正弦波， 因此 LLC 变压器输出电流 is 也为正弦波，激磁电感 电流 im 为三角波，LLC 变压器输入电流 ip 是在正弦 波的基础上叠加一个三角波得到。由第 2 节的分析可 知，对激励为非正弦波情况下的绕组损耗计算，可以 将其进行傅立叶分解，分别求各次谐波损耗，进而求 和得到总绕组损耗。 输出电流 is 各次谐波幅值和相位如图 11 所示。 输入电流 ip 各次谐波幅值与相位如图 12 所示。 图 9 全桥 LLC 谐振变换器 图 10 电流波形 （a）输出电流各次谐波幅值 （b）输出电流各次谐波相位 图 11 输出电流各次谐波幅值与相位 （a）输入电流各次谐波幅值 （b）输入电流各次谐波相位 图 12 输入电流各次谐波幅值与相位