Advertisement

耦合电感在交错并联Buck中的设计

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:PDF


简介:
本研究探讨了耦合电感在交错并联Buck转换器中的应用与优化设计,旨在提高效率和减小体积。通过理论分析与实验验证,提出了一种高效的设计方法。 为了满足开关电源系统对功率密度等级不断提高的需求,并进一步发挥交错并联技术的优势,本段落以减小输出电流纹波和改善动态特性为目标,详细分析了大占空比条件下交错并联Buck电路中的耦合电感。通过软件仿真验证发现,耦合系数和占空比对电路性能有具体影响,建议耦合系数的取值应尽量接近-1,从而为设计耦合电感提供了理论依据。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • Buck
    优质
    本研究探讨了耦合电感在交错并联Buck转换器中的应用与优化设计,旨在提高效率和减小体积。通过理论分析与实验验证,提出了一种高效的设计方法。 为了满足开关电源系统对功率密度等级不断提高的需求,并进一步发挥交错并联技术的优势,本段落以减小输出电流纹波和改善动态特性为目标,详细分析了大占空比条件下交错并联Buck电路中的耦合电感。通过软件仿真验证发现,耦合系数和占空比对电路性能有具体影响,建议耦合系数的取值应尽量接近-1,从而为设计耦合电感提供了理论依据。
  • MATLABBUCK闭环PID与分析.rar
    优质
    本资源探讨了在MATLAB环境下针对交错并联Buck电路进行闭环PID控制的设计与性能分析,适合电力电子及自动控制领域的研究和学习。 交错并联技术应用于Buck变换器的研究以两支路交错并联Buck为例,在输出电流总值相同的情况下,可以减小电路的总电流纹波和输出电压纹波,并使每个支路的电流为总电流的一半,从而减轻开关管和二极管的工作压力。同时,由于总输出电流纹波频率是单个支路的两倍,因此能够减少所需的滤波电容量,这有利于实现本质安全。在设计交错并联变换器时,为了获得良好的纹波特性和响应性能,各支路的触发脉冲需要合理配置;如果所有支路的脉冲同步,则整个变换器的表现将类似于单一Buck变换器。
  • Buck路仿真RAR文件
    优质
    本RAR文件包含了一种基于交错并联结构的Buck变换器仿真模型及相关数据。该设计通过多个相位的交错技术提高转换效率和减小输入电流纹波,适用于电力电子领域的研究与开发工作。 单buck电路的Simulink仿真以及交错并联buck电路的Simulink仿真的电感和电容值计算。附带mathCAD文件。
  • 两相Buck仿真及同步Buck路(C/C++)
    优质
    本项目采用C/C++语言开发,模拟了两相交错并联Buck变换器与同步Buck电路的工作原理,并进行仿真分析。 两相交错并联BUCK(Buck)电路在电力电子领域广泛应用,主要用于电源管理和功率转换。这种拓扑结构适用于高功率应用,因其能提供更高的效率、更稳定的输出电压,并且降低了单个开关元件上的应力。 本段落将探讨两相交错并联BUCK电路的工作原理、优点及仿真方法,同时讨论C和C++编程在该领域的应用。标准的BUCK电路包括一个开关(如MOSFET)、电感器和电容器。当开关打开时,输入电源通过电感器向负载供电,并存储能量;关闭时,电感释放能量以维持输出电压稳定。 两相交错并联BUCK电路将两个这样的单元并联运行,但其开关动作交错进行,从而实现更平滑的电流波形、减少输出纹波,并提高系统的整体效率。 SIMPLIS是一款由Cirrus Logic公司开发的设计仿真工具插件,专为电力电子系统设计。使用它来对两相交错并联BUCK电路进行仿真是分析性能和验证控制策略的有效方法。通过设定参数如开关频率、占空比、电感值等,并定义开关的交错策略,在SIMPLIS中可以快速模拟整个系统。 在仿真过程中,需要创建电路模型,设置条件及观察结果以评估稳定性和效率并优化设计。C和C++编程则主要用于控制器的设计与实现上,例如编写DSP代码来实施控制算法如平均电流模式或电压模式控制等。 这些语言的灵活性使得它们成为实时嵌入式系统的首选,并且可以用来读取传感器数据、控制开关状态以及发送信号到驱动器中。此外还可以利用C或C++开发高级算法以进一步提升系统性能和稳定性。 综上所述,两相交错并联BUCK电路结合SIMPLIS仿真及CC++编程为电力电子设计提供了强大的工具。通过深入了解这种拓扑结构、仿真技术及其软件实现方式,工程师可以创造出高效且可靠的电源转换解决方案来满足各种需求。
  • MATLAB力系统仿真Buck路闭环PID与分析
    优质
    本研究聚焦于利用MATLAB平台进行电力系统的仿真,特别针对交错并联Buck电路实施闭环PID控制策略的设计与性能评估。通过优化PID参数,提高了系统的动态响应和稳定性。 MATLAB电力系统仿真:交错并联BUCK电路闭环PID设计及分析
  • 基于MATLAB Simulink三相Buck路仿真模型
    优质
    本研究构建了基于MATLAB Simulink平台的三相交错并联Buck电路仿真模型,旨在优化电力电子变换器性能,分析其动态特性。 三相交错并联buck仿真模型在MATLAB Simulink环境中进行仿真,输入电压为250V,输出电压为200V。该系统采用电压电流双闭环控制策略,在恒压输出的情况下,当负载在0.02秒时增大时,可以快速响应,并且电压能在5毫秒内恢复到稳定状态。
  • AN_SYSPExprtDC-DC集成变压器应用
    优质
    本文介绍了AN_SYSPExprt工具在设计交错并联DC-DC转换器中集成变压器的应用,探讨了其优化设计和仿真分析方法。 ANSYSPExprt用于交错并联DC-DC集成变压器设计,该插件由ANSYS公司开发,专门用于仿真各种类型的变压器。相比在ANSYS MULIPHYSICA和MAXWELL中使用,PEXPORT更加简单、方便且易于学习。这个插件可以在ANSOFT子下的ELECTRONICS DESKTOP里找到,单独寻找可能比较麻烦,但只要下载并打开上述提到的软件即可轻松获取。
  • Boost型PFC
    优质
    交错并联Boost型PFC(功率因数校正)电路是一种高效电源技术,通过多路交错并行运行提高输入电流质量与转换效率。 交错并联Boost PFC电路包含两个开关管S1和S2,并且这两个开关管是交替导通的。其主电路拓扑结构如图3.4所示。 从上图可以看出,前级AC/DC电路的工作模式有四种: 模态1:S1、S2闭合,L1和L2充电,C放电。 模态2:仅开关管S1导通而S2关断时,电感L1充电且L2放电供给负载。 模态3:与模态1相似,此时两个开关管都处于闭合状态,并且两个电感同时进行充电操作。然而,在这种模式下C会继续放电,导致两端的电压下降。 模态4:当S2导通而S1关断时,L2开始充电并且L1将储存的能量释放给负载。 四种工作模式中的等效电路图如图3.5所示: 在模态1中,两个电感(L1和L2)同时进行充电操作。在此过程中,iL1和iL2线性增加而C两端的电压逐渐下降。 当进入模态2时,电流继续在线圈L1内上升并流入负载,与此同时电容C两端的电压开始回升,并且流经电感器L2中的电流会减少。 在模态3中,尽管两个电感仍然处于充电状态,但此时电路进入了放电阶段。因此,在这个模式下C两端的电压降低。 最后进入模态4时,iL2继续上升而同时iL1开始下降;另外值得注意的是在此期间电容C两端的电压有所回升。 本章节将根据PFC Boost电路的设计指标来列出两种具体类型的PFC电路参数计算和器件选型。设计的具体技术要求见表3.1所示。
  • 实用资料
    优质
    《实用的耦合电感设计资料》是一份全面介绍耦合电感设计原理、方法和技巧的专业文档,旨在帮助工程师优化电路性能。 耦合电感的设计方法是电源爱好者在设计电源设备时必须掌握的重要技术之一。本段落主要介绍了一种精确调节的多输出正激转换器拓扑结构,该结构能够独立调节每个输出电压,并解决了传统多输出正激转换器在负载变化时出现的问题:即输出电压调整不良和不同输出间相互影响。 长期以来,多输出正激转换器被广泛应用于通信及计算机系统的分布式电源设计中。它具有提供低纹波输出电压和高电流的特点。然而,在现代电子设备的使用场景下,同一主板上的多个设备需要不同的供电电压,并且这些所需的供电电压越来越低。因此,必须确保每个供电电压能够精确调节以适应降低后的逻辑电平容差。 传统的多输出正激转换器存在的主要问题包括从属输出负载调节性能不佳以及不同输出间的交叉调节影响。为解决这些问题,通常的做法是使用多个独立的单输出转换器来提供特定且稳定的供电电压,但这种方法会导致设备体积增大和成本增加。因此一些设计师倾向于采用反激拓扑结构,然而这种方案由于存在输出纹波大、开关元件承受电流应力大的问题以及自驱动同步整流应用上的困难而受到限制。 本段落提出了一种新的多输出正激转换器的拓扑设计方法,每个输出电压通过独立反馈控制电路进行调节,并直接调控相关输出阶段的适当同步整流器。主开关采用前馈控制方式。因此各个输出间不存在交叉调节问题,使每个输出的设计变得更加简单明确。 为了更好地理解和验证这一新型多输出正激转换器拓扑结构的有效性,作者进行了稳态分析并搭建了具有两个独立反馈电路的实验原型进行测试。结果表明该设计能够满足对电源稳定性高要求的应用场景,并证明了通过使用独立反馈控制电路来确保每个输出电压精确调节的重要性。 此外,在研究过程中还展示了与学术界和工业界的密切合作背景,包括由电力电子实验室Praveen、Jalin P.D. Ziogas领导的研究团队以及加拿大蒙特利尔的Concordia大学电气工程系的合作。这些合作关系有助于推动电源转换技术的发展并提高其应用效果。 总之,本段落为设计者提供了一种创新性的多输出正激转换器的设计思路和方法,并通过独立反馈控制电路来确保每个输出电压可以精确调节,从而解决了传统设计中的关键问题。这种方法不仅提高了效率还降低了成本,并且能够更好地满足现代电子系统对电源稳定性和可靠性的高要求。