Planar Transformers in LLC Resonant Converters: High-Frequency Fringing Losses Modeling
Notice bibliographique
Résumé
Fringing losses play a detrimental role in high-frequency transformers. The tendency toward higher power density and miniaturization of power converters leads to higher switching frequency and enforces the use of low-profile components such as gapped planar transformers. Due to the air gap, lower magnetizing inductance and better regulation of LLC (Lm, Ls, Cs) can be achieved, but fringing fluxes can also be induced, resulting in extra magnetic losses and more hotspots. These losses are highly dependent on the frequency and the core material, so it is critical to model them for gapped planar transformers in LLC resonant converters, which operate at high frequencies and use ferrite material. In this article, fringing losses for gapped ferrite transformers in LLC converters are thoroughly modeled in order to provide a precise prediction regardless of the materials and core geometries. The proposed method provides an accurate and compact formula for predicting the fringing losses of planar transformers. This formula is obtained based on the finite-element method so as to consider and evaluate different design parameters. An LLC resonant converter with different planar transformers is implemented to show the compatibility of the proposed model. Experimental results show the higher accuracy of the proposed model compared to traditional ones and confirm that the proposed loss model can be applied to diverse core shapes. In addition, the gradient descent method is used to calibrate the theoretical and experimental results. Moreover, temperature deviations of the transformer due to the fringing losses are measured and evaluated both experimentally and theoretically to show the accuracy of the proposed loss formula. Due to the proposed model's higher accuracy, an improved design procedure for planar transformers is obtained, adding substantial value for design engineers.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».