当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

交错并联磁集成Buck变换器本质安全性输出纹波电压的分析

发布时间:2018-07-28 20:13
【摘要】:为了使Buck变换器以较小的电感达到期望的输出纹波电压指标并满足本质安全要求,将交错并联磁集成技术应用到Buck变换器中,通过合理设置耦合系数,可以增大等效电气电感,同时减小等效本质安全电感,解决了电气指标要求大电感而本质安全特性要求小电感的矛盾。按电感的大小将Buck变换器分为四个工作区域,比较各个区域的最大输出纹波电压,并分析出纹波电压与电感、占空比及负载电阻的关系,得出应在最小占空比与最小负载对应的电感和最小占空比与最大负载对应的电感之间设计变换器。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。
[Abstract]:In order to make Buck converter achieve the desired output ripple voltage with smaller inductance and meet the essential safety requirements, the interleaved parallel magnetic integration technology is applied to the Buck converter. By setting the coupling coefficient reasonably, the equivalent electrical inductance can be increased. At the same time, it reduces the equivalent intrinsically safe inductance and solves the contradiction that the electrical index requires large inductor and the intrinsic safety characteristic requires small inductor. The Buck converter is divided into four working regions according to the size of inductor. The maximum output ripple voltage of each region is compared, and the relationship between ripple voltage and inductance, duty cycle and load resistance is analyzed. It is concluded that the converter should be designed between the inductance corresponding to the minimum duty cycle and the minimum load and the inductance corresponding to the minimum duty cycle and the maximum load. Finally, the correctness of the theoretical analysis is verified by simulation and experiment.
【作者单位】: 辽宁工程技术大学电气控制工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51177067) 教育部留学回国人员科研启动基金(2009-1341) 辽宁省自然科学基金(20102092)资助项目
【分类号】:TM46

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 陈乾宏,阮新波,严仰光;开关电源中磁集成技术及其应用[J];电工技术学报;2004年03期

2 刘树林;刘健;寇蕾;钟久明;;Buck DC/DC变换器的输出纹波电压分析及其应用[J];电工技术学报;2007年02期

3 陈为;卢增艺;王凯;;电压调节模块耦合电感性能分析与设计[J];电工技术学报;2009年01期

4 乔蕾,刘永强;磁集成技术及其在电力电子中的应用[J];电力系统及其自动化学报;2005年03期

5 崔保春;王聪;程红;;本质安全电源电路理论综述[J];电源世界;2006年12期

6 陈乾宏,阮新波,严仰光;耦合电感对多路输出电源输出纹波的影响[J];南京航空航天大学学报;2001年04期

7 杨玉岗,李洪珠,王建林,卞松江;可削减直流偏磁集成磁件在DC/DC变换器中的应用[J];中国电机工程学报;2005年11期

8 刘健,刘树林,杨银玲,张燕美;Buck变换器的输出本质安全特性分析及优化设计[J];中国电机工程学报;2005年19期

9 刘树林;刘健;杨银玲;赵新毅;;Boost变换器的能量传输模式及输出纹波电压分析[J];中国电机工程学报;2006年05期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴江;;基于UCC3895的新型通信AC-DC变换器的设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年02期

2 张吉亮;;谐振技术的应用研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期

3 袁一鸣;江明;;基于TMS320LF2407A的电力逆变器研制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年03期

4 普平贵;;光伏控制器新型充电管理模式研究[J];阳光能源;2011年04期

5 孟繁钢,刘刚;双向激磁的Buck电路[J];鞍山科技大学学报;2005年01期

6 蔡昌友;张娜;;非连续电流模式移相并联降压变换器的特性[J];辽宁科技大学学报;2010年02期

7 王康模;陈长缨;于志刚;刘兴华;刘小冲;赵俊;;太阳电池的负载匹配理论与负载变换技术[J];半导体光电;2009年02期

8 洪岳;陈长缨;王康模;邓椺;傅倩;;基于电流单参量控制的MPPT系统的设计[J];半导体光电;2011年01期

9 彭双清;;功率场效应晶体管晶圆超薄磨片工艺开发[J];半导体技术;2008年09期

10 王党会;许天旱;王党朝;曹圢;;DC/DC辐照损伤与VDMOS器件1/f噪声相关性研究[J];半导体技术;2008年12期

相关会议论文 前10条

1 傅尧;潘博;郑百祥;;基于主动均衡技术的电动汽车电池管理系统[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年

2 齐磊;席自强;郑利枝;;基于UC3875的移相全控逆变桥的开关电源设计[A];湖北省电工技术学会、武汉电工技术学会2008年学术年会暨理事会换届大会论文集[C];2008年

3 陈焕其;魏文深;张莲英;廖文杰;陈红兰;;电除尘器电源在发展和创新中的一些联想[A];第十三届中国电除尘学术会议论文集[C];2009年

4 冉汉政;钱祖东;;多次级高压变压器的简化等效模型[A];'2008系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2008年

5 马运东;吴春旺;;直流变换器三电平拓扑及其控制专题教学探讨[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1)[C];2008年

6 陈新波;孙金立;袁英民;张海兵;;基于嵌入式技术的手持式智能超声检测仪的研制[A];第三届全国虚拟仪器大会论文集[C];2008年

7 徐洁;任国海;郑天琪;汤益军;;反激式开关电源变压器辅助设计软件的开发[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年

8 顾沈卉;王仲奕;;磁性器件磁场计算及其参数灵敏度的研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

9 张兆东;江国栋;;基于AD型单片机的中功率升压开关稳压电源设计[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年

10 陆治国;刘小将;;带有源浮充平台Buck变换器[A];四川省电工技术学会第九届学术年会论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前10条

1 钱军;考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究[D];湖南大学;2010年

2 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年

3 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年

4 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年

5 伍晓峰;基于柔性多层带材的集成EMI滤波器[D];浙江大学;2010年

6 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年

7 马琳;无变压器结构光伏并网逆变器拓扑及控制研究[D];北京交通大学;2011年

8 陈少华;电力塔无线传感器网络监测系统关键技术研究[D];大连海事大学;2011年

9 周海波;磁悬浮直线运动系统的设计与控制研究[D];中南大学;2010年

10 赵益波;切换线性系统的建模与分析[D];华南理工大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵航;开关型YAG脉冲激光电源系统的研究[D];长春理工大学;2010年

2 赵鹏;半导体激光器智能化电源设计[D];长春理工大学;2010年

3 韩春霞;大功率软开关氙灯电源的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

4 王辉;绝缘子直流绝缘电阻测量系统的研究与设计[D];大连理工大学;2010年

5 梁保锋;基于软开关技术的不平衡半桥式逆变电源设计[D];大连理工大学;2010年

6 白鑫;超级电容器恒功率测试系统的研究[D];大连理工大学;2010年

7 张志坚;两相交错并联电压调整模块(VRM)中平面无源集成的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

8 郭轶yN;基于DSP的全数字永磁同步电机伺服控制器的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

9 许平静;开关电源EMI滤波器平面无源集成的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

10 成杰;变结构控制在阵列式磁集成电压调整模块中的应用研究[D];辽宁工程技术大学;2008年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈为,何建农;电力电子高频磁技术及其发展趋势[J];电工电能新技术;2000年02期

2 陈乾宏,阮新波,严仰光;采用磁集成技术的高效率、低压输出正反激变换器[J];电工技术学报;2002年01期

3 张波,曲颖;电压反馈型Boost变换器DCM的精确离散映射及其分岔和混沌现象[J];电工技术学报;2002年03期

4 欧阳长莲,严仰光,章国宝;同步整流Buck变换器断续工作模式建模分析[J];电工技术学报;2002年06期

5 薛雅丽,李斌,阮新波;Buck三电平变换器[J];电工技术学报;2003年03期

6 陈乾宏,阮新波,严仰光;开关电源中磁集成技术及其应用[J];电工技术学报;2004年03期

7 李建飞,徐至新,钟和清;具有恒压限流和恒流限压功能的DC-DC变换器[J];电力电子技术;1999年01期

8 李建中,刘其贵,魏同立;一种低功耗PFM升压型DC-DC开关变换器设计[J];电路与系统学报;2004年03期

9 刘树新;现代电力电子技术发展及应用展望[J];电力系统及其自动化学报;1994年03期

10 威廉J.亚历山大,崔学军,尹扬帆;本质安全系统:L/R比值应用[J];爆炸性环境电气防爆技术;1998年01期

相关博士学位论文 前1条

1 陈乾宏;开关电源中磁集成技术的应用研究[D];南京航空航天大学;2002年

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张继东,邵国平;在直—直换流器中应用陶瓷电容[J];黑龙江工程学院学报;2005年03期

2 周钦;杨俊友;;电子束焊机高压直流电源设计[J];电子元器件应用;2007年05期

3 贾华;;串联型自激式开关稳压电源的设计[J];宁夏机械;2004年04期

4 纪宗南;反激型开关电源 MAX636(635及637)的应用[J];电子技术应用;1992年10期

5 王亚君;谭大刚;;脉宽调制矩形波下倍压整流压降和纹波计算[J];高电压技术;2006年01期

6 刘典文;;集成稳压电源的设计[J];广西物理;2008年01期

7 刘邦银;段善旭;康勇;;单相单级并网光伏发电系统中二次功率扰动的分析与抑制[J];太阳能学报;2008年04期

8 徐强;董威;;反激变换器输出纹波电压分析与测量[J];中国测试;2010年02期

9 汪晋宽;RCC 方式输出变压器漏磁分布及其影响[J];东北大学学报(自然科学版);1998年04期

10 李孝全;谭汉兴;仵浩;;高精度低纹波直流开关电源的设计[J];电工技术;2000年10期

相关会议论文 前10条

1 周钦;韩庆华;王燕;;电子束焊机高压直流电源设计[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年

2 王一丽;许朝晖;潘洁;;直流稳压电源的检测方法[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年

3 汪人先;;配电器电源的技术要求和检验[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十七次学术会议论文集[C];2004年

4 胡元;;S系列低纹波模块电源的研制[A];第十四届全国混合集成电路学术会议论文集[C];2005年

5 鲍诗杰;徐志科;金龙;;叠层型压电致动器的驱动电源研究[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年

6 郭农生;罗玲;;某油泵用三相异步电动机的转子设计[A];第十三届中国小电机技术研讨会论文集[C];2008年

7 苏建霞;王妍萍;曲东辉;刘卓;;多路开关电源的设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年

8 李香龙;毛书凡;张炜;;双极性半导体电解电容器的应用[A];中国电子学会第十六届电子元件学术年会论文集[C];2010年

9 侯庆军;;SMD-300型二十组双脉冲电镀电源智能化研究[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年

10 瞿小龙;徐自强;汪澎;;小型化开关电源的发展和趋势[A];2010中国电子制造技术论坛论文集[C];2010年

相关重要报纸文章 前10条

1 成都 青化 编译;电解电容器的极性不容忽视[N];电子报;2007年

2 山西阳泉市交通职业中专学校 闫恺福;深入理解电容器的等效串联电阻ESR[N];电子报;2007年

3 ;升降压型DC/DC变换器[N];电子报;2008年

4 长沙 王申南;不对称全波整流电路参数计算[N];电子报;2005年

5 安徽 陈忠民;ATX电源的知识及使用[N];中国计算机报;2001年

6 上海 虞荣生;1.5V~30V开关稳压电源[N];电子报;2007年

7 西安 瞿贵荣 摘编;小型DC/DC开关电源模块PSO500DC5S[N];电子报;2006年

8 湖南 廖建兴;LP385×系列低压降开关稳压器[N];电子报;2003年

9 四川 温成宜 编译;PFC+电子镇流器的设计(上)[N];电子报;2007年

10 成都 新力;可控硅SCR稳压电源[N];电子报;2004年

相关博士学位论文 前4条

1 任小永;高效率高功率密度通信模块电源技术的研究[D];南京航空航天大学;2008年

2 周国华;基于纹波的开关功率变换器控制技术及其动力学行为研究[D];西南交通大学;2011年

3 李思臻;高频开关电源的高效集成单周期控制策略研究[D];华中科技大学;2010年

4 易杨;电子电力变压器若干关键技术研究与实现[D];华中科技大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 徐强;软磁材料直流磁特性测量中纹波的影响研究[D];西安工业大学;2010年

2 蒋利田;DC/DC变换器的纹波电压测试及数据处理[D];华南理工大学;2010年

3 史凤光;基于数字化控制开关电源的设计[D];北京化工大学;2010年

4 胡成龙;基于DC-DC开关变换器的LED驱动技术研究[D];杭州电子科技大学;2013年

5 赵泽伟;无电解电容200V高压输出LED驱动电源研究[D];华南理工大学;2012年

6 何啸;低纹波恒流电源的研制[D];北京交通大学;2014年

7 张维;单端反激式开关电源研究与设计[D];西安电子科技大学;2011年

8 周一平;LED照明灯具的寿命分析[D];湖南师范大学;2011年

9 瞿盛;大容量高精度直流磁铁电源的研究[D];江苏科技大学;2013年

10 王志亮;高频响低纹波压电陶瓷驱动电源研究[D];哈尔滨工业大学;2011年



本文编号:2151449

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2151449.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4b99f***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com