A. 何谓交错并联的电力电子电路,有何益处
这个问题杜炜博士有过专门研究。以下为他学位论文[1]节选:
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单个Buck变换器在进行大电流输出时,器件应力的增加,会产生效率和热量等方面的诸多问题。此外,为了提高高动态响应,需要去耦电容和大量的输出滤波电路,这样便会进一步增加系统的成本和体积。因此,在低电压大电流的场合进行设计时,一般不会采用单个的Buck变换器。
交错并联结构应用在多相变换器中是一个很好的解决方案。例如,若系统由N相组成,则每两相之问就采用2π/N的相位差来驱动门极电路。
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交错并联结构的优势在于:
(1)在相同输出效率的情况下,交错并联结构不需要采用很大的电感。...
(2)在每相开关频率恒定的情况下,输出电压纹波的频率随着相数的增加而增加,总的电感电流为各相电感电流之和。
(3)多相并联的拓扑结构使得每一相承受的电流应力减小,从而增大了选型的自由度,而且有利于热量的管理和封装的灵活性。
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参考文献:
1. 杜炜. 基于数字控制器的多相并联 Buck 变换器的建模与研究[D]. 中国矿业大学 (北京), 2011.
B. 分析下图电路的工作原理,画出相关波形
这个电路中一共有两路相同的双向变换器。估计两路变换器是相位交错工作的,但工版作原理完全相同。权
就其中的某一路来说,可以工作于升压模式或降压模式。例如S1和S2这一路。
工作于升压BOOST模式时,S1先导通,S2是作为同步整流管存在的。S1和S2是互补导通的。当S1导通时,超级电容对电感L1储能,电感L1电流上升,S1关断后经过死区时间,S2导通,超级电容通过电感L1和S2对蓄电池充电。
工作于降压BUCK模式时,S2先导通,S1是作为同步续流管存在的。S1和S2是互补导通的。当S2导通时,电感L1电流上升,蓄电池向超级电容充电。S2关断后经过死区时间,S1导通,电感L1通过S1续流继续对超级电容充电。
波形我就不画了,就是典型的BOOST和BUCK电路波形,你去看看书就有了。