交错并联式磁集成dc-dc电源模块的研究

《交错并联式磁集成dc-dc电源模块的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文交错并联式磁集成DC-DC电源模块的研究RESEARCHONMAGNETICSINTEGRATEDINTERLEAVEDDC-DCPOWERMODULE丁磊哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TM46学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文交错并联式磁集成DC-DC电源模块的研究硕士研究生：丁磊导师：徐殿国教授副导师：王宏副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM46U

2、.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONMAGNETICSINTEGRATEDINTERLEAVEDDC-DCPOWERMODULECandidate：DingLeiSupervisor：Prof.XuDianGuoAssociateSupervisor:Asso.Prof.WangHongAcademicDegreeAppliedfor：Master’sofEngineeringSpeciality：ElectricalEnginee

3、ringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着近些年电子信息、医疗通信、航空航天的发展，轻量化、小型化、高效率的开关电源变换器被越来越频繁的提及。为满足开关电源的这些要求，科研工作者不应该只将注意力集中在拓扑技术、控制策略及优化开关器件上。由于磁性元器件在整个开关电源设备中的体积占重比约为30%，因此

4、与减小磁性器件体积相关的技术是本文中将要讨论的。从几种常见的航天用BDR拓扑中选择SuperBoost作为本文的主拓扑是因为它具有的综合优势如高效率、高功率密度和输入输出电流连续等。在输入端添加输入电流纹波抵消支路，并推导得到该支路中电感的计算公式。然后计算了本文中该拓扑的重要参数，并选择了合适的器件。为扩充该变换器的功率容量及提升其性能表现，采用了一种惯用的可以减小输入和输出电流纹波的方法—交错并联技术。同时，采用单个磁芯替换分立磁芯的磁集成技术来减小整个变换器中磁芯的功率损耗、磁芯的体积以及重量。从而提高其功率密度和效率

5、，而这对空间电源模块来说非常重要。采用状态空间平均法建立了单模块的小信号模型，利用Matlab的计算结果可以得知SuperBoost的动态特性跟传统Boost是非常相似的，只不过表现的更加复杂。利用快速慢速子系统解耦的方法，推导得到等价的二阶模型。然后用此简化系统代替原高阶系统，并对其采用平均电流法控制，从而得到原高阶系统的控制策略。最后设计了一种新式的移相电路用于交错驱动。最后，搭建了1kW两模块交错并联磁集成的SuperBoost变换器来验证前面所述理论。测试和分析主拓扑的波形，和效率曲线。实验结果表明，磁集成的引入成功

6、减小了磁芯尺寸，提升了变换器的功率密度，而交错并联的引入则减小了电流纹波并提升了变换器的性能表现。关键词：交错并联技术；磁集成技术；SuperBoost变换器；高效率；低电流纹波-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentinmedicalcommunication,aerospacetechnology,andelectronicinformationinrecentyears,lightweight,smallsize,highefficiencyswitchingpowerc

7、onverterismoreandmorefrequentlymentioned.Tomeettheseneeds,researchersshouldnotrigidlyfocusontopology,controlstrategyandswitchingdevices.Duetothebigproportionmagneticdevicestakeinwholeconvertervolume,whichisalmost30%,technologiesrelatedtomagneticsvolumedecreaseiswha

8、tthisthesisgoingtotalkabout.SuperBoostischosenasthemaintopologyinthisthesisfromseveralcommontopologiesusedforBDRinaerospaceduetoitsgeneraladvanta