Wpływ konstrukcji transformatorów planarnych na ich właściwości elektryczne i cieplne

• Autorzy: Górecki Krzysztof , Kuryłło Przemysław , Detka Kalina

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.09.50

Warianty tytułu

EN

Influence of the design of planar transformers on their electrical and thermal propertie

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych właściwości transformatorów planarnych. Rozważano transformatory zawierające rdzenie ferrytowe wykonane z różnych materiałów oraz uzwojenia zawierające różne liczby zwojów w postaci ścieżek o różnych szerokościach. Pomiary charakterystyk elektrycznych wykonano przy pobudzeniu sinusoidalnym i różnych wartościach rezystancji obciążenia i częstotliwości. Dokonano oceny wpływu konstrukcji badanych transformatorów na ich pasmo częstotliwościowe oraz na własne i wzajemne rezystancje termiczne charakteryzujące badane transformatory. Przedyskutowano uzyskane wyniki badań.

EN

The paper presents the results of experimental investigations on the properties of planar transformers. Transformers containing ferrite cores made of different materials and windings containing different numbers of turns in the form of tracks of different widths are considered. Measurements of electrical characteristics are made with sinusoidal excitation and various values of load resistance and frequency. The construction of the tested transformers is assessed for their frequency band and for their self and transfer thermal resistances characterising the tested transformers. The obtained research results were discussed.

Słowa kluczowe

PL

transformator planarny; pomiar; parametr elektryczny; parametr cieplny

EN

planar transformer; measurement; electric parameter; thermal parameter

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 250--253
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Górecki Krzysztof

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-9857-8235

autor

Kuryłło Przemysław

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

autor

Detka Kalina

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-1584-3874

Bibliografia

• 1. A. Van den Bossche and V.C. Valchev, Inductors and transformers for power electronics, CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, 2005.
• 2. Barlik, R.J.; Nowak, K.M. Energoelektronika. Elementy Podzespoły, Układy; Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej: Warszawa, Poland, 2014.
• 3. Bissuel, V.; Codecasa, L.; Monier-Vinard, E.; Rogie, B.; Olivier, A.; Mahe, A.; Laraqi, N.; Dralessandro, V.; Gougis, C.Novel Approach to the Extraction of Delphi-like Boundary-Condition-Independent Compact Thermal Models of Planar Transformer Devices. 24rd Int. Workshop on Thermal Investigations of ICs and Systems (THERMINIC); 2018; pp. 1–7.
• 4. K. Górecki, M. Godlewska: Modelling characteristics of the impulse transformer in a wide frequency range. International Journal of Circuit Theory and Applications, Vol. 48, No. 5, 2020, pp. 750-761.
• 5. Swift, G.; Molinski, T.S.; Bray, R. A fundamental approach to transformer thermal modeling. Part I: Theory and equivalent circuit. IEEE Trans. Power Deliv. 2001, 16, 171–175.
• 6. K. Górecki, K. Górski: SPICE-aided compact electrothermal model of impulse transformers. Applied Sciences, Vol. 11, no. 19, 2021, 8894, doi: 10.3390/app11198894.
• 7. Tang, W.H.; Wu, Q.H.; Richardson, Z.J. A simplified transformer thermal model based on thermal–electric analogy. IEEE Transactions on Power Delivery 2004, 19, 1112–1119.
• 8. P.R. Wilson, J.N. Ross and A.D. Brown, “Simulation of magnetic component models in electric circuits including dynamic thermal effects”, IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 17, No. 1, 2002, pp. 55-65.
• 9. M.A. Tsli, E.I. Amoiralis, A.G. Kladas, A.T. Souflaris, “Power transformer thermal analysis by using an advanced coupled 3D heat transfer and fluid flow FEM model”, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 53, 2012, pp. 188-201.
• 10. K. Górecki, K. Detka, K. Górski: Compact thermal model of the pulse transformer taking into account nonlinearity of heat transfer. Energies, Vol. 13, No. 11, 2020, 2766, doi: 10.3390/en13112766.
• 11. AETECHRON 7228 1kVA, DC-enabled Linear Power Amplifier Technical Specifications https://www.aetechron.com/pdf/ 7228TechSpecs.pdf
• 12. ELP 22/6/16 with I 22/2.5/16 Cores and accessories (with and without clamp recess) https://www.tdk-electronics.tdk.com/inf/80/db/fer/ elp_22_6_16.pdf
• 13. Siferrit material N49 datasheet https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/528856/cf394eea3fae828c345f46dc297b76ab/pdf-n49.pdf
• 14. Siferrit material N87 datasheet https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/528882/71e02c7b9384de1331b3f625ce4b2123/pdf-n87.pdf
• 15. Siferrit material N92 datasheet https://www.tdk-electronics.tdk.com/download/528888/9cb0f2e7a6588054b0028af888c16339/pdf-n92.pdf
• 16. Siferrit material N97 datasheet https://www.tdk-electronics.tdk.com/ download/528886/cf0d9784d3d2438b52ade72fbb86ecf6/pdf-n97.pdf