增材制造高壓電源磁集成技術研究
增材制造設備對高壓電源的功率密度要求日益提升，傳統分立磁元件（如輸入電感、諧振電感、高壓變壓器）存在體積大、耦合性差、損耗高的問題，占電源整體體積的 40% 以上，制約了電源的小型化發展。磁集成技術通過將多個磁元件整合到同一磁芯中，實現磁路共享，可有效減小體積、降低損耗，但其在增材制造高壓電源中的應用需突破集成拓撲設計與磁路優化兩大難點。
在集成拓撲設計上，針對增材制造高壓電源的 LLC 諧振拓撲，提出 “電感 - 變壓器” 一體化集成方案：將 LLC 諧振電感與高壓變壓器的原邊繞組繞制在同一罐型磁芯上，利用變壓器原邊漏感作為部分諧振電感，減少分立電感的使用。通過磁路仿真分析，優化繞組繞制方式，采用原邊繞組居中、副邊繞組對稱分布的結構，使漏感值穩定在諧振電感需求的 30%-50%，同時保證變壓器的耦合系數達 0.98 以上。
在磁芯材料選擇上，采用高頻低損耗的鐵氧體材料（如 PC44），適配電源 50kHz-100kHz 的工作頻率，降低磁芯損耗。實驗驗證表明，采用磁集成技術的 15kV/6kW 增材制造高壓電源，磁元件體積減小 45%，總損耗降低 20%，電源功率密度從 5W/cm³ 提升至 8W/cm³，可滿足增材制造設備緊湊化安裝的需求，同時輸出電壓穩定度保持在 ±0.5%，不影響增材加工精度。
