三通道交错并联磁集成双向Buck/Boost变换器的研究

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交错并联磁集成双向Buck/Boost变换器中的储能电感设计是一件复杂而且具有挑战性的工作,所以本文提出研究双向Buck/Boost变换器的交错并联磁集成理论来克服这一困难。在双向Buck/Boost变换器中加入交错并联磁集成技术可以降低变换器的电感电流纹波并且提高动态电流响应速度,降低变换器的电感电流纹波可以提高变换器的效率即提高变换器的稳态性能,提高动态电流响应速度能提高变换器的暂态性能,而变换器的主要性能指标就包括稳态性能和暂态性能。所以采用交错并联磁集成技术就可以提高变换器的上述两个指标。将三通道交错并联磁集成双向Buck/Boost变换器中的所有通道电感集成为一个耦合电感,对磁集成后变换器运行在Buck模态下的稳态电流纹波和暂态响应速度进行了深入研究,给出了三通道交错并联磁集成双向Buck/Boost变换器运行在Buck和Boost模态下的设计准则,即在设计这种变换器时,应根据占空比的大小、稳态相电流纹波、暂态总输出电流和总输入电流响应速度的技术要求,利用本文所给出的设计公式和设计区域选择磁集成耦合电感的反向耦合系数。同时还分析了耦合电感的不对称性对变换器性能的影响,设计了三通道“UШ”形无气隙可变耦合度耦合电感,并验证了改变耦合电感的耦合度对变换器性能影响。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。
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