磁集成有源鉗位正激變換器的研究.pdf

1、輕量化、小體積、高效率的開關(guān)電源是未來(lái)電子市場(chǎng)的發(fā)展方向。研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)只局限于對(duì)電路拓?fù)?、控制策略以及更?yōu)化的開關(guān)器件等的研究已經(jīng)不能滿足開關(guān)電源的發(fā)展需要。由于磁性器件的體積幾乎占變換器總體積的1/3，因此對(duì)變換器中磁性元件進(jìn)行研究是非常有意義的。
　　對(duì)磁性元件變壓器與電感，提出三種集成方式，并對(duì)集成磁性元件減小電流紋波的原理進(jìn)行闡述。詳細(xì)分析了引入集成磁性元件后，有源鉗位正激變換器的工作過程以及輸出電感實(shí)現(xiàn)零電流脈動(dòng)的條件。

2、仿真分析了改變集成磁性元件的磁阻，輸出電流脈動(dòng)的變化趨勢(shì)。
　　基于磁導(dǎo)-電容類比的建模方法建立了集成磁性元件的仿真模型，該仿真模型中加入了鐵芯非線性的特性，并通過仿真結(jié)果說(shuō)明了仿真模型的有效性。對(duì)磁集成有源鉗位正激變換器進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的集成磁性元件可以減小輸出電流脈動(dòng)。同時(shí)，給出了集成磁性元件在不同磁阻設(shè)計(jì)條件下，輸出電流脈動(dòng)的不同結(jié)果。
　　建立了磁集成變換器的小信號(hào)模型，MATLAB仿真的結(jié)果表明

3、，引入集成磁性元件后，變換器的穩(wěn)態(tài)性得到提高。推導(dǎo)了磁集成變換器的動(dòng)態(tài)等效電感，理論分析表明，在輸出電流變化比較激烈的條件下，變換器的動(dòng)態(tài)性能也會(huì)有所改善。同時(shí)，本文變換器閉環(huán)系統(tǒng)所用的補(bǔ)償參數(shù)可以使系統(tǒng)穩(wěn)定。
　　論文最后分別設(shè)計(jì)了兩臺(tái)95V-105V輸入，3.3V/15A輸出的采用分立磁性元件和集成磁性元件的有源鉗位正激變換器，并對(duì)主拓?fù)洳ㄐ巍⑤敵鲭娏髅}動(dòng)波形、輸出電壓紋波、效率曲線進(jìn)行測(cè)試與對(duì)比分析。結(jié)果表明集成磁性元件的引