二次型CCM Buck變換器的電流應(yīng)力及效率分析

馮金芝，李增輝

(上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093)

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二次型CCM Buck變換器的電流應(yīng)力及效率分析

馮金芝，李增輝

(上海理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，上海 200093)

二次型DC-DC變換器拓寬了變換器輸入到輸出電壓的傳輸比，提高了高傳輸比場(chǎng)合下的傳輸效率，與傳統(tǒng)變壓器相比因?yàn)閮?chǔ)能元件的增加電路功耗也會(huì)增大。為具體分析其工作過程中的功耗，文中考慮了儲(chǔ)能元件的內(nèi)阻等因素，通過計(jì)算各元器件電流應(yīng)力推導(dǎo)出功耗，并研究了變換器工作效率及各個(gè)工作參數(shù)之間的關(guān)系，并通過仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。

二次型Buck變換器；穩(wěn)態(tài)特性；電流應(yīng)力；效率分析

隨著電動(dòng)汽車以及太陽(yáng)能新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]，對(duì)于變換器的電壓傳輸比也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的直流變換器因其變壓比過低會(huì)在大傳輸比場(chǎng)合效率較差，文獻(xiàn)[4]提出了二次型直流變換器，并討論了各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可能性。二次型變換器技術(shù)的成熟必然會(huì)帶來更廣泛的應(yīng)用，兩級(jí)變換級(jí)聯(lián)意味著更多儲(chǔ)能元件的充放電以及半導(dǎo)體開關(guān)器件閉合導(dǎo)通勢(shì)必帶來比傳統(tǒng)直流變換器更多的功耗。

文獻(xiàn)[2]具體分析了二次型CCM Buck的3種工作模態(tài)，以及3種模態(tài)的工作原理，建立了平均狀態(tài)空間等效模型，研究了其穩(wěn)態(tài)特性及各參數(shù)之間的關(guān)系。而本文將詳細(xì)分析穩(wěn)態(tài)電壓傳輸比，具體討論各參數(shù)和電壓傳輸比的關(guān)系，進(jìn)一步通過計(jì)算電路各元件的功耗研究其工作效率和電路參數(shù)之間的關(guān)系。……