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交错技术在开关电源中的应用研究

作　者: 何晓琼
导　师: 郭世明
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 交错技术电流纹波均流 BUCK变换器双管正激变换器磁集成
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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引　用: 6次
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内容摘要

本文针对目前对低压大电流开关电源中交错技术的研究现状，以提高开关电源功率密度和瞬态响应速度为目的，对交错技术的原理、纹波特性、输出连接方式和交错变换器的磁集成技术进行了深入研究和比较，并得出了相关结论。本文首先介绍交错并联电源系统的工作原理和性能优点，深入研究交错拓扑在连续和不连续导电模式下输出电流纹波的特性，并给出了数学定义和交错变换器的一般设计步骤。其次比较电压控制模式和电流控制模式下交错同步整流BUCK变换器的均流特性，并进行理论分析和指出其优缺点。按照理论分析要求，采用隔离型拓扑双管正激变换器研究了交错变换器输出端不同连接方式对电路交错性能的影响，并且对电路参数选择进行了比较，证明采用单扼流圈交错形式比采用双扼流圈交错形式性能优越。本文最后介绍磁集成技术的一般原理和对电源性能指标的影响，分析不同磁集成方式的磁路性能，详细研究采用集成磁件的交错BUCK变换器的工作特性，并对稳态和动态性能进行理论分析，建立集成磁路的仿真模型，得出采用磁集成技术不仅可以提高交错变换器的功率密度和工作效率，还可以改善系统的稳定性和动态性能。本文利用Pspice仿真软件，对相关理论分析结果进行了仿真研究，仿真研究结果证明了理论分析的正确性和合理性。

全文目录

第1章绪论  7-13
  1．1 电力电子技术综述  7-8
  1．2 高频开关电源技术介绍  8-10
  1．3 交错并联技术概述  10-11
  1．4 磁集成技术概述  11
  1．5 本文的主要工作  11-13
第2章开关电源交错技术原理研究  13-27
  2．1 并联供电技术介绍  13-14
  2．2 交错并联技术的基本原  14-15
  2．3 交错并联拓扑输出电流纹波数学分析  15-21
    2．3．1 CCM模式下交错拓扑数学纹波特性  16-19
    2．3．2 DCM模式下交错拓扑数学纹波特性  19-21
    2．3．3 关于交错拓扑设计讨论  21
  2．4 交错变换器拓扑均流及控制技术  21-27
    2．4．1 电压型控制模式的均流性能  23-24
    2．4．2 峰值电流型控制模式的均流性能  24-27
第3章交错变换器分析与仿真  27-51
  3．1 双管正激变换器工作原理介绍  27
  3．2 两路交错双管正激变换器工作原理介绍  27-30
  3．3 POC和PFD两种电路性能分析和比较  30-35
    3．3．1 稳态性能分析和比较  30-33
    3．3．2 动态性能分析和比较  33-35
  3．4 双管正激变换器交错性能仿真分析  35-51
    3．4．1 单个双管正激变换器仿真分析  35-38
    3．4．2 POC电路仿真分析  38-41
    3．4．3 PFD电路仿真分析  41-47
    3．4．4 POC和PFD电路仿真比较分析  47-48
    3．4．5 单个双管正激电路、POC和PFD电路仿真比较分析  48-51
第4章基于交错变换器的磁集成技术研究  51-69
  4．1 磁集成技术简介  51-52
  4．2 磁集成的实现方式  52-53
    4．2．1 变换器中磁件形式  52
    4．2．2 集成磁件磁通特性分析  52-53
  4．3 交错变换器中磁集成研究  53-59
    4．3．1 交错变换器磁集成方式  53-54
    4．3．2 交错变换器中集成磁件磁通分析  54-59
  4．4 采用集成磁件交错变换器性能分析  59-68
    4．4．1 耦合电感线圈对变换器工作性能的影响  60-63
    4．4．2 采用集成磁件交错BUCK变换器仿真分析  63-68
  4．5 磁集成技术应用中常用的变换方法和注意要点  68-69
第5章结论  69-70
致谢  70-71
参考文献  71-74
攻读硕士学位期间发表的论文  74

交错技术在开关电源中的应用研究

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