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高频双频Buck变换器平面集成磁件优化设计 被引量:1
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作者 高圣伟 于冠恒 赵虹宇 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期66-74,共9页
针对目前开关器件和磁性元件性能不足导致双频Buck变换器的效率和功率密度低的问题,研究了一种高效高功率密度的双频Buck变换器。变换器将工作在连续导通(CCM)模式,采用解耦合的平面集成电感器完成系统磁元件的集成,结合磁件的集成方法... 针对目前开关器件和磁性元件性能不足导致双频Buck变换器的效率和功率密度低的问题,研究了一种高效高功率密度的双频Buck变换器。变换器将工作在连续导通(CCM)模式,采用解耦合的平面集成电感器完成系统磁元件的集成,结合磁件的集成方法、有限的PCB层数和变换器的特性给出双频Buck变换器的参数,然后,提出了一种双频Buck变换器平面磁件的设计方法,并完成系统磁元件的优化设计。最后,基于第3代半导体SiC器件以及平面集成磁件,设计了额定功率200 W、开关频率400 kHz的双频Buck变换器。结果表明:该变换器峰值效率将达到96.1%,功率密度为46.1 W/in^(3)(1 in=25.4 mm),验证了双频Buck变换器设计方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双频buck变换器 平面磁件 高频高效高功率密度 SIC器件
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复合双频Buck变换器 被引量:5
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作者 罗全明 杜雄 +1 位作者 周雒维 卢伟国 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1-6,共6页
提出一种复合双频Buck变换器,对其工作原理和性能特点进行了详细分析。复合双频Buck变换器的高频部分为三电平Buck单元,低频部分为两电平Buck单元。与三电平Buck变换器相比,复合双频Buck变换器具有较高的效率,而且其"隔直"电... 提出一种复合双频Buck变换器,对其工作原理和性能特点进行了详细分析。复合双频Buck变换器的高频部分为三电平Buck单元,低频部分为两电平Buck单元。与三电平Buck变换器相比,复合双频Buck变换器具有较高的效率,而且其"隔直"电容可以取得更小。与双频Buck变换器相比,其具有高频开关电压应力低,输出滤波电感、滤波电容小,动态负载性能好等优点。最后,在理论分析的基础上进行了实验研究。 展开更多
关键词 双频buck变换器 复合双频buck变换器 三电平变换器
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双频Buck变换器工作模式 被引量:4
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作者 罗全明 杜雄 +1 位作者 周雒维 卢伟国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期72-78,共7页
研究了基本双频Buck变换器可能存在的工作模式,详细分析了工作于"模式一"时变换器的工作原理。结果表明,基本双频Buck变换器的稳态和动态性能都存在明显缺陷,其应用领域受到限制。讨论了改进双频Buck变换器的工作模式,特别分... 研究了基本双频Buck变换器可能存在的工作模式,详细分析了工作于"模式一"时变换器的工作原理。结果表明,基本双频Buck变换器的稳态和动态性能都存在明显缺陷,其应用领域受到限制。讨论了改进双频Buck变换器的工作模式,特别分析了其工作于"模式二"时的工作原理,在此基础上研究了改进双频Buck变换器工作模式的判定方法,提出了变换器在整个负载变化范围工作于"模式一"的关键条件。最后,在理论分析的基础上进行了实验研究。 展开更多
关键词 基本双频buck变换器 改进双频buck变换器 工作模式
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双频BUCK变换器的性能分析及设计 被引量:9
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作者 罗全明 周雒维 +1 位作者 卢伟国 杜雄 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期56-61,共6页
阐述了峰值电流控制双频BUCK变换器的工作原理,并对其性能进行了详细分析。特别通过对变换器功率传输路径的分析,提出了低频电感的选取原则。分析了变换器低频电感电流的次谐波振荡问题,并提出了抑制措施,实验验证了理论分析的正确性。
关键词 双频buck变换器 性能分析 次谐波振荡
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电流—单周控制双频BUCK变换器 被引量:3
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作者 罗全明 周雒维 +1 位作者 卢伟国 杜雄 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期519-524,共6页
针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型... 针对如何简单有效的对双频变换器实施控制问题,提出了一种电流—单周控制方法.以电流—单周控制双频BUCK变换器为例,分析了其控制原理及性能特点,利用状态空间平均方法建立了电流—单周控制双频BUCK变换器主电路、控制电路的小信号模型,在此基础上进行了电压外环补偿器设计.仿真及试验研究结果表明:电流—单周控制方法能使高频开关电流应力最小,从而降低其开关损耗,提高变换效率.此外,采用电流—单周控制的电压外环补偿器设计容易,实现电路简单可靠. 展开更多
关键词 电流—单周控制 双频buck变换器 小信号模型
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双频DC-DC变换器的磁集成技术 被引量:7
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作者 高圣伟 李永宵 +1 位作者 田金锐 刘磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期4025-4036,共12页
双频Buck变换器由两个降压单元级联构成,具有动态响应快,开关损耗小等优势。然而不足的是磁件占据了整个系统的大部分体积与重量,降低了系统的功率密度。针对这一问题,提出一种三段式绕制磁集成技术,将磁件以解耦的方式集成在一副磁心... 双频Buck变换器由两个降压单元级联构成,具有动态响应快,开关损耗小等优势。然而不足的是磁件占据了整个系统的大部分体积与重量,降低了系统的功率密度。针对这一问题,提出一种三段式绕制磁集成技术,将磁件以解耦的方式集成在一副磁心中。该文首先建立集成磁件的磁路等效模型,通过抵消各绕组之间的耦合作用推导出解耦条件,并详细阐述了磁心的选取、匝数以及气隙的设计原则。其次,利用有限元仿真平台对所提集成磁件进行建模分析,与现有的集成方法相比,磁通密度分布更为均匀,磁心的利用率得到了有效提升。最后,搭建一台48 V/12 V、108 W的实验样机,体积和重量同分离磁件相比降低了31.2%和25.3%,提高了系统的功率密度,验证了该集成方法理论分析的正确性和可行性。 展开更多
关键词 双频buck变换器 解耦集成 有限元仿真 磁通密度 功率密度
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