本文關鍵詞： Cuk變換器 耦合電感 阻尼網(wǎng)絡 輸出低紋波　出處：《北京交通大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：開關電源與線性電源相比,具有高效率、體積小、重量輕等優(yōu)點,得到了廣泛應用,但同時存在電路紋波較大的缺點。在一些特殊場合如：音響、測量儀、實驗用直流電源、軍工產(chǎn)業(yè)、高精度傳感器需要供電電源品質(zhì)較高,紋波較小傳統(tǒng)開關電源無法滿足此需求。因此需要研究低紋波電源技術。若采用單純的無源濾波方式,會增加電源的體積、重量和成本。而Cuk變換器綜合了其他DC-DC基本變換器的優(yōu)點：輸入輸出電流連續(xù)；輸入輸出電壓基本平直；輸出電壓可在0～∞之間變化；主開關器件驅動簡單。采用Cuk變換器與耦合電感技術相結合,可以從理論上達到輸出零紋波。 本文針對基本DC-DC變換器中的Cuk變換器拓撲展開研究,首先分析理想Cuk變換器實現(xiàn)零紋波的工作原理,通過對理想工況下隔離型及非隔離型輸出零紋波Cuk變換器的工作原理分析及建模,推導出輸出零紋波條件。其次對Cuk變換器的非理想工況分析,由于變壓器漏感的存在、耦合電感系數(shù)未達到理想零紋波耦合條件等原因,導致Cuk變換器輸出無法實現(xiàn)理想的無紋波,具有較低的低紋波輸出,本文從理論上分析這些非理想因素對輸出紋波的影響,并定量給出輸出關系式。在此基礎上,對低紋波Cuk變換器的穩(wěn)定性進行分析,通過建模分析變壓器變比、耦合電感系數(shù)對低紋波Cuk變換器傳遞函數(shù)Gvd(s)波特圖諧振峰的影響。并根據(jù)變壓器為3：1情況時的輸出低紋波Cuk變換器Gvd(s)波特圖進行閉環(huán)穩(wěn)定性設計。通過加入阻尼網(wǎng)絡降低變換器Gvd(s)的諧振峰,添加帶平均電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制提高系統(tǒng)的響應速度,使系統(tǒng)穩(wěn)定性能較優(yōu)。 最后搭建了實驗平臺對前四章理論分析進行驗證,實驗工況為：輸入電壓27V、輸出電壓5V、開關管工作頻率為100kHz。系統(tǒng)穩(wěn)定無低頻振蕩時當輸出電壓為5V紋波僅為20mV,實現(xiàn)了開關電源輸出低紋波,驗證了理論分析的正確性。
[Abstract]:Compared with linear power supply, switching power supply has many advantages, such as high efficiency, small volume, light weight and so on. In the military industry, high precision sensors need high quality power supply, and the traditional switching power supply with small ripple can not meet this demand. Therefore, it is necessary to study low ripple power supply technology. If only passive filter is adopted, the volume of power supply will be increased. Weight and cost. The Cuk converter combines the advantages of other basic DC-DC converters: the input and output current is continuous, the input and output voltage is flat, the output voltage can vary from 0 to 鈭，

本文編號：1549322