日前,高功率密度的開關電源在航空航天領域需求量日益增多,而開關電源的功率密度與可靠性決定著航天器的整體性能與任務效率。在實際應用中,多種變換器拓撲的輸入電流為斷續(xù)工作模式,導致輸入功率呈現(xiàn)脈沖式變化。由于該類脈沖式功率波動對變換器的可靠穩(wěn)定工作及輸入電源的供電穩(wěn)定會產(chǎn)生不利影響,因此在使用中需要插入額外的濾波器,進而導致電源系統(tǒng)整體體積和重量的增長。本文針對低電流紋波、高功率密度兩個關鍵點,設計了新型磁集成隔離式/非隔離式DC/DC變換器,采用數(shù)字控制方式,并結合拓撲特性實現(xiàn)對高功率密度開關電源的非線性控制。針對存在輸入電流斷續(xù)特性的開關電源拓撲,本文采用磁集成技術,在不增加主功率器件體積與重量的前提下,設計了新型磁集成非隔離式變換器和新型磁集成隔離式變換器,兩類變換器均具有低電流紋波和高功率密度的工作特性。該拓撲中的輸出電感器由多磁路磁集成元件代替,以實現(xiàn)低電流紋波和高功率密度。該磁集成元件包括三個電感器:輸入電感器、輸出電感器以及輔助電感器。輸入電感器和輸出電感器的耦合有助于實現(xiàn)變換器輸入電流連續(xù)特性,同時節(jié)省磁芯元件、提高系統(tǒng)功率密度;此外,額外增加的的輔助電感器和輔助電容器能夠... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Superbuck變換器拓撲結構

通過使用耦合電感器的設計[13-16]在Superbuck 變換器的基礎上進行改進，提出了耦合 Superbuck 變換器，如圖1-2 所示。圖 1-2 耦合 Superbuck 變換器拓撲結構

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文撲中，通過電感器 LA和電感器 LB的耦合改變了變換加了繞組數(shù)目而電感器的磁環(huán)數(shù)量不變，在不增加變前提下，保留著 Superbuck 變換器的基本傳輸特性，的電流紋波大小。然而，電感器的耦合會使控制-輸出 RHP 極點和零點，很難通過常規(guī)的求解方法計算出復平面的位置，變換器的動態(tài)特性變得更加復雜[17]。傳統(tǒng)降壓變換器的脈沖輸入電流連續(xù)，并減少由額外變換器體積和重量的增加，基于輸入/輸出耦合電感的8]如圖 1-3 中所示。


本文編號：3098741