详谈2MW三相SST变压器，线电压20kV/800V，f=70kHz（每相12子模块原边串联/副边并联DAB-ISOP设计

2MW三相SST变压器（DAB-ISOP设计）初级匝数及串联电感细化计算（Ae=15cm²，Aw=15cm²）

一、基础参数确认

系统参数：线电压20kV/800V，f=70kHz，DAB-ISOP（每相12子模块，原边串联/副边并联）；

子模块电压（每相12子模块串联分压）：

<li>原边（初级）相电压：U_{{ph}} = 20kV/√3＝11.55kV，子模块原边电压U_1sub=11.55kV/12= 962.5V

副边（次级）相电压：U_{2ph} =800V/√3=461.9V，子模块副边电压 U_{2sub}} = U_{2ph} = 461.9V（并联电压相等）；

</li>磁芯参数：有效截面积 A_e = 15cm^2 = ，窗口面积 A_w = 15cm^2 = 材料选纳米晶合金（B_{sat} = 1.2T，取B_{max}}= 0.5{T}避免饱和）。

二、初级匝数（N1）设计

1. 匝数比与理论匝数

DAB匝数比由电压传输比决定：n = {N_1}/{N_2}=U_{1{sub}}/{U_{2{sub}}=962.5/461.9=2.08，工程取整 n=2（即N1=2N2）。

2. 基于磁芯磁通约束的匝数计算

方波电压下，磁芯磁通变化满足 U_{1{sub}} = 4×f×N1×A_e×B_{max}（全周期双向励磁，B_{max}为最大磁通密度），反推初级匝数：

N1=U_1{sub}/{4×f×Ae×B_{max}}代入参数U_1{sub}=962.5{V}，f=70kHz=7×10^4Hz，A_e=15×10^{-4}m^2，B_max=0.35T：

N_1=962.5/{4×7×10^4×15×10^{-4}×0.5}

=6.54

取整原则：N_1需为整数，且确保B_{max} <0.5T。N_1=7匝：实际B_max= 962.5/{4× 7.×10^4×7×15×10^{-4}} =0.33T（<0.35T，安全）；

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