多相交错并联磁集成双向DC/DC变换器中耦合电感的通用设计准则

针对多相交错并联双向DC/DC变换器中的耦合电感器设计困难这一问题,提出具有普遍适用性的耦合电感器通用设计准则。以电感全部对称型耦合电感器的Buck+Boost型交错并联磁集成双向DC/DC变换器为例,研究变换器的Buck模态转换规律,得到变换器的等效稳态电感和等效暂态电感表达式,推导出变换器的稳态电流纹波和暂态电流响应速度与占空比、相数及电感耦合系数之间的关系。总结出交错并联双向DC/DC变换器中耦合电感的通用设计准则,按照这一准则,在给定占空比时,通过合理选择耦合电感器的耦合系数,可以既减小稳态相电流纹波又提高暂态输出电流响应速度。最后,通过实验验证了通用设计准则的正确性。

交错并联双向DC/DC变换器Buck模式下的耦合电感设计规则

针对目前交错并联双向DC/DC变换器中耦合电感设计规范不全面这一问题,以三相交错并联双向DC/DC变换器为例,在Buck模式下占空比在1/3～2/3范围内,研究变换器采用分立电感和耦合电感,对稳态电流纹波及暂态电流的响应速度的影响。通过对比,证明采用耦合电感具有减小稳态相电流纹波或者增大暂态总输出电流响应速度的作用,且占空比越接近1/3和2/3,耦合越强,效果越明显。给出一个耦合电感的设计规则,在这一规则下选择电感的耦合系数,既能减小变换器的稳态相电流纹波,又能提高暂态总输出电流响应速度。最后,通过实验证明了耦合电感具有提高暂态总输出电流响应速度和减小稳态相电流纹波的作用,从而证明了设计规范的正确性。

交错并联Boost变换器DCM分析及电感设计

通过对交错并联Boost变换器(IBC)的不连续导电模式(DCM)及其电感电流和输入电流纹波进行理论分析。推导出了输入电流纹波与上升和下降斜率、占空比、电感电流连续时间和变换器周期时间的比值关系表达式。提出在特定电压增益条件下,优化电感能够使输入电流纹波减小到零。通过Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。

交错并联BDC中耦合电感的优化设计

以三通道Buck＋Boost交错并联磁集成双向DC/DC变换器（BDC）为例,分析了三相电感全部进行反向耦合且占空比在0~1的范围内变化时,变换器在Buck模式下的工作模态及其等效电感,进而推导出稳态电流纹波、暂态电流响应速度与占空比和电感耦合系数之间的关系。最后,得出耦合电感的优化设计方法。通过实验和仿真验证了电感优化设计理论的正确性。

Boost模式下交错并联磁集成双向DC／DC变换器的设计准则

双向DC／DC变换器中大功率储能电感的设计是一项困难而具有挑战性的工作。现有文献通过研究交错并联磁集成双向DC／DC变换器及其耦合电感的设计准则以解决这一困难。但现有文献只给出Buck运行模式下的设计准则，而没有给出Boost运行模式下的设计准则。本文针对这一问题开展研究，给出了在Boost运行模式下耦合电感的设计准则，并证明其与Buck运行模式下的设计准则相同，从而完善了交错并联磁集成双向DC／DC变换器在全部运行模式下的耦合电感设计准则，最后进行了实验验汪。