本文選題：磁集成技術(shù) + 有源鉗位��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學》2014年碩士論文

【摘要】：輕量化、小體積、高效率的開關(guān)電源是未來電子市場的發(fā)展方向。研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)只局限于對電路拓撲、控制策略以及更優(yōu)化的開關(guān)器件等的研究已經(jīng)不能滿足開關(guān)電源的發(fā)展需要。由于磁性器件的體積幾乎占變換器總體積的1/3，因此對變換器中磁性元件進行研究是非常有意義的。 對磁性元件變壓器與電感，提出三種集成方式，并對集成磁性元件減小電流紋波的原理進行闡述。詳細分析了引入集成磁性元件后，有源鉗位正激變換器的工作過程以及輸出電感實現(xiàn)零電流脈動的條件。仿真分析了改變集成磁性元件的磁阻，輸出電流脈動的變化趨勢。 基于磁導-電容類比的建模方法建立了集成磁性元件的仿真模型，該仿真模型中加入了鐵芯非線性的特性，并通過仿真結(jié)果說明了仿真模型的有效性。對磁集成有源鉗位正激變換器進行了仿真，仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計的集成磁性元件可以減小輸出電流脈動。同時，給出了集成磁性元件在不同磁阻設(shè)計條件下，輸出電流脈動的不同結(jié)果。 建立了磁集成變換器的小信號模型，MATLAB仿真的結(jié)果表明，引入集成磁性元件后，變換器的穩(wěn)態(tài)性得到提高。推導了磁集成變換器的動態(tài)等效電感，，理論分析表明，在輸出電流變化比較激烈的條件下，變換器的動態(tài)性能也會有所改善。同時，本文變換器閉環(huán)系統(tǒng)所用的補償參數(shù)可以使系統(tǒng)穩(wěn)定。 論文最后分別設(shè)計了兩臺95V-105V輸入，3.3V/15A輸出的采用分立磁性元件和集成磁性元件的有源鉗位正激變換器，并對主拓撲波形、輸出電流脈動波形、輸出電壓紋波、效率曲線進行測試與對比分析。結(jié)果表明集成磁性元件的引入較分立磁性元件，能更好地減小磁性元件的體積，也能夠減小輸出電感電流的脈動。
[Abstract]:Light quantization, small volume, high efficiency switching power supply is the development direction of the future electronic market. Researchers have found that the research on the circuit topology, control strategy and more optimized switch devices can not meet the needs of the development of switching power supply. It is very meaningful to study the magnetic components in the converter.
Three integration modes for magnetic component transformers and inductors are put forward, and the principle of reducing current ripple by integrated magnetic elements is expounded. The working process of active clamp forward converter and the conditions of zero current pulsation with the output inductor after the introduction of integrated magnetic components are analyzed in detail. The change trend of the magnetoresistance and the output current pulsation.
Based on the modeling method of magnetic conductivity capacitance analogy, the simulation model of the integrated magnetic element is established. The simulation model is added to the nonlinear characteristics of the iron core, and the effectiveness of the simulation model is illustrated by the simulation results. The simulation results show that the integrated magnetic element designed in this paper is the integrated magnetic element designed in this paper. The output current ripple is reduced, and the output current ripple results of integrated magnetic elements under different reluctance design conditions are given.
The small signal model of the magnetic integrated converter is established. The results of MATLAB simulation show that the steady state of the converter is improved after the introduction of the integrated magnetic element. The dynamic equivalent inductance of the magnetic integrated converter is deduced. The theoretical analysis shows that the dynamic performance of the converter will be improved at the same time when the output current is more intense. In this paper, the compensation parameters used in the closed loop system of the converter can make the system stable.
At the end of the paper, two 95V-105V input, 3.3V/15A output active clamp forward converter using discrete magnetic element and integrated magnetic element are designed, and the main topology waveform, output current ripple, output voltage ripple and efficiency curve are tested and analyzed. The results show that the integrated magnetic element is more discrete. The element can reduce the volume of the magnetic element and reduce the pulsation of the output inductance current.

【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM46

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本文編號：1886632