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  本文關(guān)鍵詞：適用于交錯(cuò)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(xué)》 2009年

適用于交錯(cuò)并聯(lián)電路的新型耦合電感

徐立剛  

【摘要】： 近年來(lái),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(cuò)并聯(lián)技術(shù)是提高功率密度,調(diào)整材料消耗比例,實(shí)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(cuò)并聯(lián)變換器中。 本文針對(duì)交錯(cuò)并聯(lián)變換器中的多相電感集成,提出新型耦合電感,通過(guò)繞組拆分、磁件拆分,實(shí)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(dǎo)了它的最簡(jiǎn)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(cuò)并聯(lián)電路中的電氣特性和磁特性,通過(guò)與非耦合的電感對(duì)比,說(shuō)明新型耦合電感通過(guò)拆分磁件,使其儲(chǔ)能能力和濾波能力分別由不同的磁件實(shí)現(xiàn),有利于磁件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 最后以?xún)上嘟诲e(cuò)并聯(lián)Boost變換器為應(yīng)用電路,詳細(xì)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(tái)1kW兩相交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器,給出了詳細(xì)的參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程和控制電路實(shí)現(xiàn)方法,比較了相同電氣性能時(shí)兩種耦合方式的磁芯的體積和重量。實(shí)驗(yàn)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(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：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(cuò)并聯(lián)技術(shù)12-13

1.3 磁集成技術(shù)在交錯(cuò)并聯(lián)變換器中的應(yīng)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?jī)?nèi)容18-20

1.4.1 本文的研究意義18

1.4.2 本文的研究?jī)?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(dòng)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(duì)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(cuò)并聯(lián)Boost 變換器參數(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果42-53

4.1 兩相交錯(cuò)并聯(lián)Boost 變換器主要性能指標(biāo)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(jì)結(jié)果42-45

4.2.1 磁性元件設(shè)計(jì)42-44

4.2.2 電路其他參數(shù)設(shè)計(jì)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(jì)結(jié)果45-46

4.4 控制電路設(shè)計(jì)46-47

4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論47-51

4.5.1 工作原理驗(yàn)證47-49

4.5.2 整機(jī)效率49-50

4.5.3 磁件對(duì)比50-51

4.6 新型耦合電感的優(yōu)化設(shè)計(jì)51-52

4.7 本章小結(jié)52-53

第五章 改進(jìn)型回轉(zhuǎn)器-電容非線(xiàn)性磁芯仿真模型53-64

5.1 引言53-54

5.2 改進(jìn)型回轉(zhuǎn)器-電容磁芯模型54-56

5.3 模型參數(shù)計(jì)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(shí)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(xiàn)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(xiàn)66-71

致謝71-72

在學(xué)期間研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72

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【引證文獻(xiàn)】

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【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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1 馬召鼎;陸治國(guó);;一種新型交錯(cuò)并聯(lián)高增益升壓變換器[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

2 秦海鴻;張方華;王慧貞;;準(zhǔn)方波整流在電壓調(diào)整模塊(VRM)中的應(yīng)用[A];中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

3 鄭路遙;陸治國(guó);劉捷豐;;一種改進(jìn)型交錯(cuò)并聯(lián)ZVT升壓變換器[A];重慶市電機(jī)工程學(xué)會(huì)2010年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 尹燕萍;白永江;楊旭;陳橋梁;;交錯(cuò)并聯(lián)臨界連續(xù)Boost PFC變換器移相控制策略穩(wěn)定性分析[A];2008中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

5 陳世杰;王武斌;呂征宇;;開(kāi)關(guān)功率放大器拓?fù)浼翱刂品桨高x擇[A];浙江省電源學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

6 楊飛;阮新波;季清;徐明;;電流臨界連續(xù)交錯(cuò)并聯(lián)Boost PFC變換器耦合電感設(shè)計(jì)[A];2008中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

7 周光明;沈煜;張晉茂;麻凱恩;朱正菲;杜強(qiáng);;光伏發(fā)電系統(tǒng)用高效逆變器的研究[A];第十屆中國(guó)太陽(yáng)能光伏會(huì)議論文集：迎接光伏發(fā)電新時(shí)代[C];2008年

8 盧增藝;陳為;;多通道交錯(cuò)并聯(lián)反激變換器磁集成技術(shù)的研究[A];2008中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)電力電子學(xué)會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2008年

9 王國(guó)華;;重鋼1200m~3高爐熱風(fēng)爐新技術(shù)應(yīng)用總結(jié)[A];1997中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（上）[C];1997年

10 肖嵐;;逆變器綜合課程設(shè)計(jì)教學(xué)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)[A];第二屆全國(guó)高校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2004年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 汪東;開(kāi)關(guān)電容型交錯(cuò)并聯(lián)變流拓?fù)渑c逆變并聯(lián)控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2009年

2 楊華;高強(qiáng)度氣體放電燈鎮(zhèn)流技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

3 姚剛;Boost型功率變流器有源軟開(kāi)關(guān)拓?fù)浼夹g(shù)研究[D];浙江大學(xué);2007年

4 姜燕;直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制方法研究[D];湖南大學(xué);2013年

5 楊威;反激式微弧氧化功率電源及其脈沖作用效能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

6 楊威;反激式微弧氧化功率電源及其脈沖作用效能的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

7 杜煒;基于數(shù)字控制器的多相并聯(lián)Buck變換器的建模與研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

8 王懿杰;照明電源拓?fù)浼捌淇刂萍夹g(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

9 盧增藝;直流—直流開(kāi)關(guān)功率變換器磁集成關(guān)鍵技術(shù)研究[D];福州大學(xué);2011年

10 趙一;耦合電感倍壓?jiǎn)卧�高增益變流器拓�(fù)湫纬煞椒ㄑ芯縖D];浙江大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張珂;基于交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)的雙向直流—直流變換器設(shè)計(jì)[D];武漢理工大學(xué);2013年

2 王穎;單相CRM交錯(cuò)并聯(lián)高功率因數(shù)整流器研究[D];燕山大學(xué);2010年

3 蔣先鋒;交錯(cuò)并聯(lián)反激電路在寬范圍通訊電源模塊中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2012年

4 繆曉忠;基于無(wú)橋交錯(cuò)并聯(lián)和諧振技術(shù)的車(chē)載充電機(jī)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

5 蔡院玲;基于交錯(cuò)并聯(lián)的高頻UPS研究[D];華中科技大學(xué);2011年

6 盧俊龍;基于交錯(cuò)并聯(lián)Buck的空間電源充電技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

7 王健;基于交錯(cuò)并聯(lián)BUCK電路的包絡(luò)跟蹤電源研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

8 李娜;交錯(cuò)并聯(lián)磁集成Buck變換器的本質(zhì)安全特性研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2012年

9 郭超;一種新型交錯(cuò)并聯(lián)BoostPFC技術(shù)的研究[D];西安科技大學(xué);2011年

10 王斌澤;多通道交錯(cuò)并聯(lián)Boost功率因數(shù)校正技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：適用于交錯(cuò)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(hào)：46750