本文關(guān)鍵詞：交錯并聯(lián)式磁集成DC-DC電源模塊的研究

  更多相關(guān)文章： 交錯并聯(lián)技術(shù) 磁集成技術(shù) Super Boost變換器 高效率 低電流紋波

【摘要】：隨著近些年電子信息、醫(yī)療通信、航空航天的發(fā)展,輕量化、小型化、高效率的開關(guān)電源變換器被越來越頻繁的提及。為滿足開關(guān)電源的這些要求,科研工作者不應(yīng)該只將注意力集中在拓?fù)浼夹g(shù)、控制策略及優(yōu)化開關(guān)器件上。由于磁性元器件在整個開關(guān)電源設(shè)備中的體積占重比約為30%,因此與減小磁性器件體積相關(guān)的技術(shù)是本文中將要討論的。從幾種常見的航天用BDR拓?fù)渲羞x擇Super Boost作為本文的主拓?fù)涫且驗(yàn)樗哂械木C合優(yōu)勢如高效率、高功率密度和輸入輸出電流連續(xù)等。在輸入端添加輸入電流紋波抵消支路,并推導(dǎo)得到該支路中電感的計(jì)算公式。然后計(jì)算了本文中該拓?fù)涞闹匾獏?shù),并選擇了合適的器件。為擴(kuò)充該變換器的功率容量及提升其性能表現(xiàn),采用了一種慣用的可以減小輸入和輸出電流紋波的方法—交錯并聯(lián)技術(shù)。同時(shí),采用單個磁芯替換分立磁芯的磁集成技術(shù)來減小整個變換器中磁芯的功率損耗、磁芯的體積以及重量。從而提高其功率密度和效率,而這對空間電源模塊來說非常重要。采用狀態(tài)空間平均法建立了單模塊的小信號模型,利用Matlab的計(jì)算結(jié)果可以得知Super Boost的動態(tài)特性跟傳統(tǒng)Boost是非常相似的,只不過表現(xiàn)的更加復(fù)雜。利用快速慢速子系統(tǒng)解耦的方法,推導(dǎo)得到等價(jià)的二階模型。然后用此簡化系統(tǒng)代替原高階系統(tǒng),并對其采用平均電流法控制,從而得到原高階系統(tǒng)的控制策略。最后設(shè)計(jì)了一種新式的移相電路用于交錯驅(qū)動。最后,搭建了1k W兩模塊交錯并聯(lián)磁集成的Super Boost變換器來驗(yàn)證前面所述理論。測試和分析主拓?fù)涞牟ㄐ?和效率曲線。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磁集成的引入成功減小了磁芯尺寸,提升了變換器的功率密度,而交錯并聯(lián)的引入則減小了電流紋波并提升了變換器的性能表現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：交錯并聯(lián)技術(shù) 磁集成技術(shù) Super Boost變換器 高效率 低電流紋波
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 本課題的研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 空間BDR模塊概述10-13
• 1.2.2 交錯并聯(lián)技術(shù)13-14
• 1.2.3 磁集成技術(shù)14-15
• 1.3 課題的主要研究內(nèi)容15-16
• 第2章 主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計(jì)16-28
• 2.1 引言16
• 2.2 主功率拓?fù)涞倪x擇16-19
• 2.2.1 Super Boost變換器主功率拓?fù)涞幕驹?/span>17-18
• 2.2.2 帶紋波抵消支路的Super Boost模塊18-19
• 2.3 帶RC N的Super Boost的參數(shù)計(jì)算及器件選擇19-21
• 2.4 兩模塊的交錯并聯(lián)21-22
• 2.5 兩模塊電感磁集成22-27
• 2.5.1 解耦集成的兩種方法22-24
• 2.5.2 解耦程度評估24-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第3章 帶RCN的Super Boost的穩(wěn)定性分析28-35
• 3.1 引言28
• 3.2 帶RC N的Super Boost的建模28-32
• 3.3 高階傳遞函數(shù)降階簡化處理32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 控制電路的設(shè)計(jì)35-47
• 4.1 引言35
• 4.2 常用的幾種控制方式35-36
• 4.3 控制環(huán)路設(shè)計(jì)36-43
• 4.3.1 電流環(huán)控制環(huán)路設(shè)計(jì)36-39
• 4.3.2 電壓環(huán)控制環(huán)路設(shè)計(jì)39-43
• 4.4 驅(qū)動電路設(shè)計(jì)43-45
• 4.4.1 隔離驅(qū)動電路43-44
• 4.4.2 驅(qū)動延時(shí)電路44-45
• 4.5 電流采樣電路45-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第5章 仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-54
• 5.1 引言47
• 5.2 時(shí)域仿真及分析47-51
• 5.2.1 單模塊變換器的開環(huán)仿真47-49
• 5.2.2 兩模塊交錯并聯(lián)的閉環(huán)仿真49-51
• 5.3 實(shí)驗(yàn)波形及其分析51-52
• 5.4 效率測量52-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 石季英;劉建華;曹明增;李紅艷;;交錯并聯(lián)技術(shù)在無損電阻中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)仿真;2007年05期

2 陳文明;黃如海;謝少軍;;交錯并聯(lián)Boost PFC變換器設(shè)計(jì)[J];電源學(xué)報(bào);2011年04期

3 田密;南余榮;羅R，

本文編號：699626