磁集成开关电感改进型Boost-Sepic变换器研究

发布时间：2020-04-02 00:59

【摘要】：当今世界随着人们生活水平的提高,科技伴随着人类文明的进步已然成为了我们生活的中流砥柱,人们生活中赖以生存一次能源能源逐渐被消耗殆尽,太阳能逐渐步入人们的视野,光伏发电系统成为了各国学者的重要课题,为此本文采用让太阳直射的光通过整流后经过单电源输入DC/DC变换器,对DC/DC变换器做了深入的研究在分析Sepic变换器后,受到级联思想的启发提出一种新型改进型变换器,即改进型Boost-Sepic变换器结构,其特点是:转化之后的电能可以直接给后面的负载供电,由于没有变压器的存在使得电路结构简单明了,电压增益明显提高。为了提升改进型Boost-Sepic变换器的电压增益,降低输出的电感电流纹波,提高变换器输出电能的质量,本文提出了一种磁集成开关电感改进型Boost-Sepic变换器。将开关电感单元代替改进型Boost-Sepic变换器中的一个储能电感,并分别将开关电感单元中双电感磁集成和与一个储能电感的三电感集成,减小了磁件的体积,降低了电感电流纹波并优化了变换器的瞬态。分析了变换器的工作模式,分别导出了改进型Boost-Sepic变换器、基于开关电感的改进型Boost-Sepic变换器、磁集成开关电感改进型Boost-Sepic变换器、磁集成三电感改进型Boost-Sepic变换器的电压增益表达式,开关和二极管的电压应力,电感电流纹波。利用电流电感纹波算出等效电感,得出了电感电流纹波系数与耦合系数之间的关系,并利用Mathcad画出他们之间的关系图,根据图示设计出了合理的磁件集成方式,建立了等效磁路与等效电路。最后由仿真图的分析以及样机实验的验证。表明磁集成开关电感改进型Boost-Sepic变换器具有优良的综合性能。
【图文】：

拓扑结构图,变换器,拓扑结构,电感

图 1.1 基本 sepic 变换器拓扑结构Fig.1.1Basic sepic converter topology1C2C1L2L1D2D3D3L图 1.2 磁集成开关电感单元 Sepic 变换器Fig.1.2 Magnetic integrated switching inductance unit Sepic converter 是磁集成开关电感单元 Sepic 变换器的拓扑结构[43-44]，它是用开关电感换器中的电感1L 而得到的，在图 1.2 中的虚线框里表示开关电感单元

电感,变换器,单元,二极管

图 1.2 磁集成开关电感单元 Sepic 变换器Fig.1.2 Magnetic integrated switching inductance unit Sepic converter.1 是磁集成开关电感单元 Sepic 变换器的拓扑结构[43-44]，它是用开关电感变换器中的电感1L 而得到的，在图 1.2 中的虚线框里表示开关电感单元2 磁集成，该开关电感单元由两个电感1L 、2L 和三个二极管1D 、2D 、3D 导通时，二极管1D 、2D 正向导通，二极管3D 反向截止，电源对电感1L 、感电流上升；当开关管S 断开时，二极管1D 、2D 反向截止，二极管3D 正2L 串联与电源一起对负载进行放电。换器与传统的 Sepic变换器相比较，具有以下优点：1）可以减小单个电感1L 、2L 集成在一个磁芯之上，这有利于进一步减小磁性器件的体积；3纹波；4）该变换器的电压增益是传统的 Sepic 变换器 1 +D倍。源输入变换器[45-46]是在 1980 年提出的设计方案，，针对此种变换器做了许定的成果。但是，由于多电源输入变换器的使用频率比较低，导致其发
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM46

【参考文献】