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  本文關(guān)鍵詞：適用于交錯并聯(lián)電路的新型耦合電感，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京航空航天大學》 2009年

適用于交錯并聯(lián)電路的新型耦合電感

徐立剛  

【摘要】： 近年來,隨著全球性的資源短缺,電力電子技術(shù)的發(fā)展不光要提高變換器的電氣性能,還要盡量降低材料的消耗,減小銅、鐵等稀缺資源的消耗比例。交錯并聯(lián)技術(shù)是提高功率密度,調(diào)整材料消耗比例,實現(xiàn)多硅少銅的一種有效手段。為了減小磁件的體積、材料的消耗,提高變換器的功率密度,磁集成技術(shù)被引入到交錯并聯(lián)變換器中。 本文針對交錯并聯(lián)變換器中的多相電感集成,提出新型耦合電感,通過繞組拆分、磁件拆分,實現(xiàn)功能分割,并給出了磁件優(yōu)化依據(jù)。利用端口網(wǎng)絡(luò)的特性,推導了它的最簡電路結(jié)構(gòu),給出了它的變壓器等效電路模型和互感表征的等效電路模型,并分析了變壓器模型和互感模型參數(shù)之間的等效關(guān)系。利用變壓器等效電路模型分析了新型耦合電感在兩相交錯并聯(lián)電路中的電氣特性和磁特性,通過與非耦合的電感對比,說明新型耦合電感通過拆分磁件,使其儲能能力和濾波能力分別由不同的磁件實現(xiàn),有利于磁件的優(yōu)化設(shè)計。 最后以兩相交錯并聯(lián)Boost變換器為應用電路,詳細的分析和比較了新型耦合電感與傳統(tǒng)三磁柱電感在相同電氣性能下的磁特性,并分別采用新型耦合電感和傳統(tǒng)三磁柱耦合電感,完成了兩臺1kW兩相交錯并聯(lián)Boost變換器,給出了詳細的參數(shù)設(shè)計過程和控制電路實現(xiàn)方法,比較了相同電氣性能時兩種耦合方式的磁芯的體積和重量。實驗結(jié)果證明了原理分析的正確性,優(yōu)化后的新型耦合電感的總的體積和重量比傳統(tǒng)三磁柱耦合電感減輕了約60%。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM461
【目錄】：

摘要4-5

Abstract5-11

第一章 緒論11-20

1.1 概述11-12

1.2 交錯并聯(lián)技術(shù)12-13

1.3 磁集成技術(shù)在交錯并聯(lián)變換器中的應用13-18

1.3.1 解耦集成13-15

1.3.2 耦合集成——耦合電感15-18

1.4 本文的研究意義和研究內(nèi)容18-20

1.4.1 本文的研究意義18

1.4.2 本文的研究內(nèi)容18-20

第二章 新型耦合電感的工作原理20-35

2.1 新型耦合電感20-21

2.2 等效電路模型及其推演21-25

2.2.1 新型耦合電感的變壓器等效電路模型21-24

2.2.2 互感表征的等效電路模型24-25

2.3 新型耦合電感的工作原理25-34

2.3.1 狀態(tài)分析25-29

2.3.2 電流脈動29-31

2.3.3 磁性元件的磁通31-32

2.3.4 新型耦合電感與普通Boost 電感的比較32-34

2.4 本章小結(jié)34-35

第三章 與傳統(tǒng)三磁柱耦合方式的比較35-42

3.1 引言35

3.2 傳統(tǒng)三磁柱耦合電感等效電路模型35-36

3.3 磁特性的對比36-41

3.3.1 新型耦合方式的磁特性37

3.3.2 傳統(tǒng)三磁柱耦合方式的磁特性37-39

3.3.3 兩種耦合方式的比較39-41

3.4 本章小結(jié)41-42

第四章 1kW 交錯并聯(lián)Boost 變換器參數(shù)設(shè)計與實驗結(jié)果42-53

4.1 兩相交錯并聯(lián)Boost 變換器主要性能指標42

4.2 采用新型耦合方式的Boost 變換器主電路參數(shù)設(shè)計結(jié)果42-45

4.2.1 磁性元件設(shè)計42-44

4.2.2 電路其他參數(shù)設(shè)計44-45

4.3 采用三磁柱耦合方式的Boost 變換器主電路參數(shù)設(shè)計結(jié)果45-46

4.4 控制電路設(shè)計46-47

4.5 實驗結(jié)果與討論47-51

4.5.1 工作原理驗證47-49

4.5.2 整機效率49-50

4.5.3 磁件對比50-51

4.6 新型耦合電感的優(yōu)化設(shè)計51-52

4.7 本章小結(jié)52-53

第五章 改進型回轉(zhuǎn)器-電容非線性磁芯仿真模型53-64

5.1 引言53-54

5.2 改進型回轉(zhuǎn)器-電容磁芯模型54-56

5.3 模型參數(shù)計算方法56-58

5.3.1 模型輸入?yún)��?shù)56

5.3.2 飽和參數(shù)Λ、n、a56-57

5.3.3 磁滯參數(shù)r、h、b57-58

5.4 模型的仿真實現(xiàn)及參數(shù)優(yōu)化58-59

5.5 仿真結(jié)果59-63

5.5.1 B-H 曲線仿真結(jié)果59-60

5.5.2 系統(tǒng)仿真結(jié)果60-63

5.6 本章小結(jié)63-64

第六章 總結(jié)和展望64-66

6.1 本文總結(jié)64-65

6.2 下一步工作65-66

參考文獻66-71

致謝71-72

在學期間研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文72

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  本文關(guān)鍵詞：適用于交錯并聯(lián)電路的新型耦合電感，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：46750