资源描述：
《耦合电感的剖析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、QIoVbiasoSREJoFauicoINH-oAGndoTEMPInputrange:4.75V-14VOutputrange:0.7V-3・6V2-chDC/DCBuckConverterKit(nf>SDCDC2!aT)Freq-2S0k(global)Vref-3.3VDSPCLKaF283351V1vbias・PWHSRE22u=二PTD08A010VFaultINHAGndlout[2GndGndTEMPVo5Vth：电感分析：电感元件是电感线圈的理想化模型，用于反映电路中存储磁场能量的物理现象。当
2、线圈中通过电流i(t)时，就会在线圈内外产生磁通0(上)，建立起磁场，其中储存有以磁场形式存在、由电能转化而来的磁场能量。如果线圈的匝数为N,则与线圈交链的总磁通称为磁链,记为屮(°,有屮仁)=N0(t),对于电感而言，磁通和磁链均是流过线圈自身的电流i(t)产生的,所以成为自感磁通和自感磁链,简称为磁通和磁链，他们均是电流i(t)的函数。屮(t)=L*i(t)u(t)=-e(t)=业絆=答严=!■史寻其中，U(t)是电感的端电压，e(t)是感应电动势。一般电流和端电压关联，和感应电动势相反。上面解释了，电感电流
3、的跃变必然伴随着电感储能的跃变。电感储能与电压无关,和电流有关。耦合电感：电感仅仅考虑了流过一个线圈本身的时变电流所产生的磁通在自己内部引起的感应电压即自感电压。但是根据法拉第电磁感应定律，若两个或多个线圈相互邻近,则任一个线圈所载电流变化所产生的磁通，不仅能和自身交链，引起自感电压,而且还会有一部分与邻近的线圈交链，在该线圈上产生互感电压。耦合电感与电感在开关电源中功能分析：对于电感,感值和匝数恒定，那么伏秒定则的含义是电感磁芯的磁通不变(或者是电流变化不变)。根据屮(t)=N0(t),屮(t)=L*i(t),
4、电感端电压感应电动势U(t)=-e(t)=警？=1■巴护。可得半小=葺泸===》dl
5、C)=MUt)=AN0(t)，由于电感匝数恒定,事实上是磁通变化量40(i)恒定。而在耦合电感中由于值存在原边、副边、互感，匝数有原边匝数、副边匝数，那么伏安关系变为磁通变化量的恒定。耦合电感:1拓扑结构的演进文献〃非隔离三电平变换器中分压电容均压的一种方法2003.10中国电机工程学报〃中提出了三电平变换器分压电容均压的一种方法,其中三电平BOOST型变换器具有开关管电压应力低，且可获得三电平波形使得滤波元件的大小可大大减小。
6、但是此变换器的变比没有得到提升，且额外需要一路均压控制电路。文献’三电平变换器2006.09中国电机工程学报"中提出了一种三电平双向变换器，其中BOOST模式下具有开关管电压应力低，输出滤波电感小，动态响应快的优点。在此型变换器中变比得到一倍的提高，但是中间电容均压仍然需要一路均压电路进行控制，且需要4个开关管。文献’一种新型交错并联双向DC-DC变换器2013.04.25中国电机工程学报〃提出了一种新型交错并联双向DC-DC,由于交错并联的存在，使得输入输出电流纹波减小、幵关管电压应力减小、变换器电压变比提高，
7、且各相电感自动均流。在BOOST模式下不仅具有上述优点，且其中存在的中间电容也不需要均压控制电路便可自动均压，但BOOST模式下需要4个开关管协同运行,且电容处于中间,启动阶段调节时间较长。文南犬"two-phaseinterleavedbidirectionalconverterinput-paralleloutput-seriesconnection2015.06ECCEAsiaT提出了一中新型双向变换器，其结合了三电平结构和交错并联的优点，通过两路电感交错并联运行使得电感电流均流，电容电压均压（D<0.5时
8、），输出电流脉动大大降低，在BOOST模式下，利用两个输出电容串联供电使得电压等级提升，且由于分压电容并联于输入端，动态响应性能更快，也使得变比得到提升，且变换器仅需3个幵关管协同工作，降低了开关损耗。本文针对文献"two-phaseinterleavedbidirectionalconverterinput-paralleloutput-seriesconnection2015.06ECCEAsia"所提出的BOOST模式下的升压变换器结构，进行分析，并提出了D>0.5时刻具有更高升压比的交错并联BOOST变换
9、器，并将新的（控制方法）引入到变换器中，最终设计闭环回路，实验验证所提方法。2变换器工作原理模态1模态1中：Q1Q2Q3:110,t1=（D・0.5）Tj耦合电感M1M2的原边对磁芯进行励磁,副边均感应电压，无电流,负载由输出电容C1、C2供电。耦合电感M1的原边励磁,M1中磁通增量为40（+）=晋，副边感应电压为=N2VL1/N1耦合电感M2的原边励磁,M2中磁通增量为
