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磁集成开关变换器的小信号建模方法

2018-01-12 10:38:05 来源:电子变压器与电感网

全面认识和客观评价磁集成技术对开关变换器稳态和动态性能的影响,需要建立磁集成开关变换器的小信号模型。论文以集成磁件分析方法为基础,结合状态空间平均法,分别提出三种磁集成开关变换器小信号建模方法,为这类变换器的动态特性研究和控制设计建立理论基础。

磁集成技术是对现有开关变换器中磁性元件的创新设计,为传统电路拓扑注入新的活力。伴随着近几十年电力电子技术的蓬勃发展,磁集成技术呈现出形式多样的技术演化和应用革新,比如在不同开关功率电路拓扑的集成应用,包括正激变换器、倍流整流变换器、谐振变换器和多路并联变换器等[1-9]
在应用形式上,磁集成技术实现磁性元件的系统整合,引入的多绕组耦合关系将改变原有变换器的工作性能。目前,磁集成技术在开关功率变换器的应用研究,普遍关注电路稳态模式下的磁件集成分析,对于磁集成开关变换器的动态性能评估和分析较少,采用的方法也主要以集总等效电感来评判动态性能[7, 9, 10]。这些集总等效电感往往只能部分反映电路在某个特定运行条件下的电气性能,容易忽略来自其他不同支路的实时和动态的关联耦合。
为了全面地认识和客观评价磁集成技术对开关变换器稳态和动态性能的影响,需要建立磁集成开关变换器的小信号模型,才能进一步探讨系统的环路稳态和动态性能。因此,本文以集成磁件的三种分析方法为基础,包括磁路-电路对偶变换法、回转间平均法,提出三种磁集成开关功率变换器小信号建模方法。以磁集成有源钳位正激变换器为研究对象,分别对这三种建模方法进行详细阐述。






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