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电感集成式大容量高频变压器精细化设计方法 被引量:22
1
作者 陈彬 李琳 +2 位作者 赵志斌 张希蔚 张鹏宁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期1356-1368,共13页
针对固态变压器用电感集成式大容量高频变压器进行优化设计,分析了高频变压器漏电感参数、磁芯高频损耗、绕组高频损耗以及温升的计算方法。在此基础上,利用自由参数扫描法建立了大容量高频变压器优化设计流程。按照最优设计方案制作了... 针对固态变压器用电感集成式大容量高频变压器进行优化设计,分析了高频变压器漏电感参数、磁芯高频损耗、绕组高频损耗以及温升的计算方法。在此基础上,利用自由参数扫描法建立了大容量高频变压器优化设计流程。按照最优设计方案制作了一台5kHz/10kW纳米晶磁芯高频变压器模型,并对其参数进行实验测试。将解析设计与有限元仿真和实验测量结果进行对比,结果表明模型漏电感、交流电阻和磁芯损耗的相对偏差分别为2.85%、1.49%和5.35%,验证了所提设计方法的有效性。 展开更多
关键词 高频变压器 大功率密度 漏感 高频绕组损耗
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一种具有零纹波输出的高增益耦合电感Boost变换器 被引量:7
2
作者 荣德生 王宁 孙瑄瑨 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期129-136,共8页
为解决传统DC-DC变换器增益较低、电压应力较大等缺点,通过研究,以传统Boost变换器为基础,加入C-L-D倍压单元,并引入耦合电感倍压结构,提出一种具有零纹波输出特性的高升压变换器。变换器中C-D结构在进行倍压的同时还可作为钳位支路来... 为解决传统DC-DC变换器增益较低、电压应力较大等缺点,通过研究,以传统Boost变换器为基础,加入C-L-D倍压单元,并引入耦合电感倍压结构,提出一种具有零纹波输出特性的高升压变换器。变换器中C-D结构在进行倍压的同时还可作为钳位支路来吸收引入耦合电感所产生的漏感,减少器件的堆叠以降低成本,此外电容与输出电感形成的单独回路使得输出电流不仅连续且具有零纹波特性。分析变换器的工作原理,对比不同变换器的电气性能,给出各项实验设计参数,搭建原型电路,通过实验与理论进行验证。 展开更多
关键词 高增益 耦合电感 BOOST变换器 漏感 零纹波 无源钳位
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高电感和高能量放大系数的MFCG的理论分析 被引量:5
3
作者 林其文 谢卫平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期487-490,共4页
根据爆炸磁通量压缩发生器(MFCG)的基本理论,计算了MFCG中非对称多分支螺线 管的电感、电阻和电流,并讨论了大电感螺线管和小电感负载的运行性能。通过增加 MFCG的初始电感 以增加其对负载电感的比值,是获得高能量放... 根据爆炸磁通量压缩发生器(MFCG)的基本理论,计算了MFCG中非对称多分支螺线 管的电感、电阻和电流,并讨论了大电感螺线管和小电感负载的运行性能。通过增加 MFCG的初始电感 以增加其对负载电感的比值,是获得高能量放大系数的一个有效方法。增加螺线管段数和导线并联分支 数,可得到一个比较好的电压平台。 展开更多
关键词 磁通量压缩发生器 高电感 高能量放大系数
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一种混合耦合电感和开关电容的高增益变换器
4
作者 马子龙 曹华 《电子器件》 CAS 2024年第2期391-396,共6页
为实现用于可再生能源系统的更高电压增益,传统的升压式结构常与相同模块级联以产生高的升压系数。针对此方案效率低和成本高的问题,提出了一种混合耦合电感和开关电容的高增益DC/DC变换器,可在较低的占空比下具有高电压增益;同时具有... 为实现用于可再生能源系统的更高电压增益,传统的升压式结构常与相同模块级联以产生高的升压系数。针对此方案效率低和成本高的问题,提出了一种混合耦合电感和开关电容的高增益DC/DC变换器,可在较低的占空比下具有高电压增益;同时具有连续的输入电流、高效率以及输入和输出之间的共地特征。详细分析了新拓扑结构的性能,并与其他高增益升压变换器进行了比较分析。最后,实验结果证明了所提变换器的正确性和可行性。 展开更多
关键词 DC/DC变换器 高增益 耦合电感 开关电容
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一种基于改进型Sepic的零纹波高增益直流变换器
5
作者 宋天浩 林国庆 《电气开关》 2024年第1期13-18,23,共7页
针对光伏发电、燃料电池等新能源发电系统存在的输出电压低、DC/DC变换器输入电流纹波大等问题,提出了一种基于改进型Sepic的零纹波高增益直流变换器。该变换器将改进型Sepic变换器原本的两个电感进行耦合处理,通过结构设计将耦合电感和... 针对光伏发电、燃料电池等新能源发电系统存在的输出电压低、DC/DC变换器输入电流纹波大等问题,提出了一种基于改进型Sepic的零纹波高增益直流变换器。该变换器将改进型Sepic变换器原本的两个电感进行耦合处理,通过结构设计将耦合电感和CD(电容、二极管)升压结构结合,实现高输出电压增益,同时利用电容钳位技术和输入电感实现输入电流零纹波,既提升了新能源发电系统的发电效率也解决了新能源发电系统并网电压低的问题。详细分析了所提变换器的工作原理和输入电流纹波特性、电压增益特性以及开关器件的应力特性,并给出了关键参数的设计。最后搭建了一台100W、36/360V的试验样机,验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 零纹波 高增益 新能源发电 SEPIC 直流变换器 耦合电感
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一种交错并联高增益软开关DC-DC变换器
6
作者 何恩义 《电气开关》 2024年第1期19-23,共5页
提出了一种应用于新能源发电系统中的交错并联高增益软开关DC-DC变换器。该变换器采用交错并联结构,利用耦合电感与二极管电容网络相结合,以提高电压增益,引入ZVT辅助电路,实现了两个主开关管零电压软开关和一个辅助开关管的零电流软开... 提出了一种应用于新能源发电系统中的交错并联高增益软开关DC-DC变换器。该变换器采用交错并联结构,利用耦合电感与二极管电容网络相结合,以提高电压增益,引入ZVT辅助电路,实现了两个主开关管零电压软开关和一个辅助开关管的零电流软开关。变换器具有低输入电流纹波、高电压增益、高效率和低电压应力等优点。详细介绍了变换器的工作原理、电压增益特性、开关器件电压应力等。最后,搭建了一台200W的实验样机验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 交错并联 高增益 耦合电感 ZVT 软开关
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大功率射频Si-VDMOS功率晶体管研制
7
作者 刘洪军 王琪 +2 位作者 赵杨杨 王佃利 杨勇 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第5期70-74,共5页
介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并... 介绍了大功率射频硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管(Si-VDMOS)的研制结果,采用栅分离降低反馈电容技术、多子胞降低源极电感技术等,从芯片原理着手,比较分析两种芯片结构设计对反馈电容的影响,以及两种布局引线对源极电感的影响,并研制出了百瓦级以上大功率射频Si-VDMOS功率晶体管系列产品。产品主要性能如下:在工作电压28 V及连续波下,采用8胞合成时,225 MHz输出功率达200 W以上,500 MHz输出功率达150 W以上;进一步增加子胞数量,采用12胞合成时,225 MHz输出功率达300 W以上,同时具备良好的增益及效率特性,与国外大功率射频Si-VDMOS功率晶体管的产品参数相比,达到了同类产品水平。 展开更多
关键词 大功率 硅-垂直双扩散金属氧化物场效应晶体管 射频功率晶体管 反馈电容 源极电感
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高频电感气隙布置与绕组损耗的分析 被引量:6
8
作者 房岩 周洁敏 +1 位作者 周曼曼 张帆 《电气自动化》 2013年第5期61-63,共3页
针对高频电感的绕组损耗问题,利用有限元数值分析,研究了气隙位置的变化对电感器绕组损耗的影响,比较了不均匀分布气隙与均匀分布气隙对绕组损耗的影响,并对分布气隙参数提出了合理的设计原则.结果表明:气隙位置开在拐角处会增加绕组损... 针对高频电感的绕组损耗问题,利用有限元数值分析,研究了气隙位置的变化对电感器绕组损耗的影响,比较了不均匀分布气隙与均匀分布气隙对绕组损耗的影响,并对分布气隙参数提出了合理的设计原则.结果表明:气隙位置开在拐角处会增加绕组损耗.相对于不均匀分布气隙,均匀分布气隙有利于减小绕组损耗,且可以将分布气隙个数增加到使绕组距气隙的避让距离控制在3~5个气隙距之间,同时分布气隙间磁柱的长度大于6个气隙距,以得到较小的绕组损耗. 展开更多
关键词 高频 电感 气隙布置 不均匀分布气隙 绕组损耗
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一种应用于光伏发电的混合式高增益变换器 被引量:1
9
作者 夏德印 张赛 +1 位作者 轩建举 杨国杰 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第5期1386-1392,共7页
针对光伏电池板等可再生能源呈现的低压特性,提出了一种具有高效率的单开关高升压比DC-DC变换器。所提的高升压比DC-DC变换器使用耦合电感器和电容-二极管技术来实现高电压增益。简言之,该变换器通过改变耦合电感的匝数比,使得不需要在... 针对光伏电池板等可再生能源呈现的低压特性,提出了一种具有高效率的单开关高升压比DC-DC变换器。所提的高升压比DC-DC变换器使用耦合电感器和电容-二极管技术来实现高电压增益。简言之,该变换器通过改变耦合电感的匝数比,使得不需要在高占空比条件下工作,并可获得高电压增益。此外,通过使用两个无源钳位电路来处理耦合电感器的漏感能量,以减少半导体器件应力,从而提高效率。描述了该变换器在连续和不连续导通模式下的性能和理论方程。最后,搭建了实验样机以验证理论和仿真分析的正确性。 展开更多
关键词 光伏变换器 高增益 耦合电感 电压应力
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感应电能传输系统中多拾取线圈互感补偿方法及输出功率平衡策略 被引量:5
10
作者 范满义 史黎明 +2 位作者 殷正刚 姜龙斌 张发聪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期3998-4006,共9页
多拾取线圈能够有效提高感应电能传输系统的输出功率,满足轨道车辆等大功率场合的需求。但由于制作工艺等因素的影响,各拾取线圈的自感存在着一定的差异,导致各拾取模块谐振频率不一致,从而引起输出电流不均衡并降低系统输出功率。首先... 多拾取线圈能够有效提高感应电能传输系统的输出功率,满足轨道车辆等大功率场合的需求。但由于制作工艺等因素的影响,各拾取线圈的自感存在着一定的差异,导致各拾取模块谐振频率不一致,从而引起输出电流不均衡并降低系统输出功率。首先分析了拾取线圈自感参数不一致带来的电流不均衡问题以及降低输出功率的原因;为消除自感参数差异导致的电流不均衡,提出了一种采用相邻拾取线圈间互感补偿拾取线圈自感差异的机理和方法,并给出补偿电容的设计方法,使各拾取模块的输出功率不受线圈间互感的影响。基于研制的感应电能传输工程样机的实验结果表明,该方法能够实现各拾取线圈输出电流的均衡,同时提高系统输出功率。 展开更多
关键词 感应电能传输 多拾取线圈 均流 大功率 互感
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一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感
11
作者 康翼麟 张万荣 +4 位作者 谢红云 金冬月 那伟聪 李祎康 李白 《电子器件》 CAS 北大核心 2023年第1期10-15,共6页
提出一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感(HFVCAI),主要由分别配置1个外部电压调控端的第一交叉耦合单元、第二交叉耦合单元和配置2个外部电压调控端的调控单元构成。其中,第一和第二交叉耦合单元并联,且调控单元与它们串联,通... 提出一款多种优异性能集于一体的高频压控有源电感(HFVCAI),主要由分别配置1个外部电压调控端的第一交叉耦合单元、第二交叉耦合单元和配置2个外部电压调控端的调控单元构成。其中,第一和第二交叉耦合单元并联,且调控单元与它们串联,通过不同单元间的协同配合和4个外部电压的联协调控,HFVCAI能够集3种优异性能于一身:电感值和Q值在同一高频点下皆能取得高的峰值;电感值能够在高频下大范围调谐,而与此同时,Q峰值却能够保持基本不变;Q峰值能够在高频点下大范围调谐,而电感值却能保持几乎不变。基于TSMC 0.18μm CMOS工艺,利用射频工具ADS对HFVCAI的性能进行了验证。结果表明,电感值和Q值在12.78 GHz高频下同时取得高的峰值,分别为2841.49 nH和2118;电感值能够在12 GHz高频下从23.93 nH调谐至123.82 nH,而Q峰值基本保持在87;Q峰值在12.52 GHz高频下能够从26调谐至1445,而电感值基本保持在401 nH。 展开更多
关键词 有源电感 大电感值 高Q值 压控调谐
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高精度双线圈式磨粒传感器的设计及研究 被引量:4
12
作者 史皓天 张洪朋 +3 位作者 马来好 曾乃斌 刘城 陈海泉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期39-45,共7页
提出了一种可检测电感和电阻参数的高精度双线圈式磨粒传感器,其可对液压油污染物的检测提供技术支持。激励硅钢片和内置硅钢片通过磁化作用以及对磁场的聚集作用在检测区域中生成了高强度磁场,从而提升了传感器的检测精度。正方形检测... 提出了一种可检测电感和电阻参数的高精度双线圈式磨粒传感器,其可对液压油污染物的检测提供技术支持。激励硅钢片和内置硅钢片通过磁化作用以及对磁场的聚集作用在检测区域中生成了高强度磁场,从而提升了传感器的检测精度。正方形检测通道的设计充分利用了两电感线圈之间的区域,提高了传感器的检测通量。试验表明,内置硅钢片不会改变磨粒传感器的信号噪声,有助于获取更优的信噪比。并且激励硅钢片和内置硅钢片对置区域的磁场强度最强,金属颗粒通过该区域时就会产生电感和电阻变化的脉冲峰值。在搭建的测量系统对油液中的金属磨粒进行检测试验,结果表明电感参数能够检测到25μm铁颗粒和100μm铜颗粒,电阻参数方式可检测35μm铁颗粒和85μm铜颗粒。通过结合电感参数检测结果和电阻参数检测结果,磨粒传感器可实现对25μm铁颗粒和85μm铜颗粒的区分检测。 展开更多
关键词 磨粒传感器 双线圈 硅钢片 高精度 电感参数 电阻参数
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一种基于耦合电感的零输入电流纹波高增益变换器
13
作者 张畅 邢星围 +1 位作者 安金海 邾玢鑫 《广东电力》 2023年第8期15-26,共12页
传统准Z源变换器由于寄生参数及器件应力的影响,其较低的电压增益所提供的直流电压难以匹配光伏电池输出与并网逆变器之间直流母线的电压等级。此外,考虑到光伏电池的使用寿命,有必要抑制变换器的输入电流纹波。针对此,面向光伏发电中... 传统准Z源变换器由于寄生参数及器件应力的影响,其较低的电压增益所提供的直流电压难以匹配光伏电池输出与并网逆变器之间直流母线的电压等级。此外,考虑到光伏电池的使用寿命,有必要抑制变换器的输入电流纹波。针对此,面向光伏发电中的高电压增益与零电流纹波的要求,基于准Z源变换器,利用耦合电感实现输入电流零纹波。同时,引入电压增益单元,提高电压增益,降低开关器件的电压应力。所提变换器无需辅助电路,只包含一个共地开关,控制与驱动较为简单。阐述了所提变换器的工作原理,并对变换器器件进行参数设计,在PSIM进行仿真验证,最后搭建1台48 V/400 V、200 W的实验样机验证理论分析的正确性。 展开更多
关键词 光伏发电 高增益 零纹波 耦合电感 低电压应力
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大功率脉冲电能变换器功率模块叠层母排设计与优化研究 被引量:4
14
作者 杜立天 彭俊荣 尹斌传 《船电技术》 2017年第11期74-77,共4页
通过分析叠层母排设计的基本原理,对大功率脉冲电能变换器功率模块叠层母排的设计要点进行了研究。论文依据母排结构对杂散电感的影响,明确了叠层母排设计和优化的原则,并运用到大功率脉冲电能变换器的叠层母排设计中。最后通过软件仿... 通过分析叠层母排设计的基本原理,对大功率脉冲电能变换器功率模块叠层母排的设计要点进行了研究。论文依据母排结构对杂散电感的影响,明确了叠层母排设计和优化的原则,并运用到大功率脉冲电能变换器的叠层母排设计中。最后通过软件仿真分析,验证了母排设计原则的可行性及大功率脉冲电能变换器叠层母排设计的合理性。 展开更多
关键词 叠层母排 大功率 脉冲电能变换器 杂散电感
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一种双回转器有源电感 被引量:3
15
作者 王娜 张万荣 +9 位作者 谢红云 金冬月 陈吉添 吕晓强 杨坤 温晓伟 郭燕玲 孙丹 董小乔 杜成孝 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第6期1378-1382,共5页
针对基于共源-共栅负跨导器的传统单回转器有源电感(TSAI-CS-CG)的不足,联合采用双回转器结构、负阻网络和负反馈网络,提出了一款兼有大电感值、高Q值、高线性度、宽频带、可调谐特性的双回转器有源电感(DGAI)。基于TSMC0.13μm RF CMO... 针对基于共源-共栅负跨导器的传统单回转器有源电感(TSAI-CS-CG)的不足,联合采用双回转器结构、负阻网络和负反馈网络,提出了一款兼有大电感值、高Q值、高线性度、宽频带、可调谐特性的双回转器有源电感(DGAI)。基于TSMC0.13μm RF CMOS工艺,利用是德科技公司的射频高级设计系统(ADS)进行验证。结果表明:电感工作频率范围为0~22.5GHz;Q峰值可达6 883;电感的-1 d B压缩点高达-17 dBm;调节外部偏置,在频率为15 GHz下,电感值可从19.59 nH到73.41nH之间进行大范围调节。 展开更多
关键词 有源电感 高品质因数 双回转器 负阻网络 负反馈网络 大电感值
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耐高温大功率开关电源用电感器设计 被引量:3
16
作者 樊亚坤 林国钧 宗艳波 《电子测量技术》 2011年第10期72-75,共4页
介绍了石油钻井下高温高振动环境中大功率电感器的设计,该电感器应用于某BUCK结构500W开关电源。针对外径小于80mm的单个磁芯不能实现当额定电流为10A时电感量不低于1.5mH这一设计难题,本文采用两电感并联分流的设计方法。为增大单个电... 介绍了石油钻井下高温高振动环境中大功率电感器的设计,该电感器应用于某BUCK结构500W开关电源。针对外径小于80mm的单个磁芯不能实现当额定电流为10A时电感量不低于1.5mH这一设计难题,本文采用两电感并联分流的设计方法。为增大单个电感的电感量并抑制振动对其影响,设计时利用5个型号为"77191A7"的铁硅铝环形磁芯叠加共绕,中间用直径为10mm的无磁钢棒固定。最后,对电感器损耗及温升进行了估算,结果表明多个磁环叠加提高功率容量的同时也增大了散热面积,可有效降低温升。 展开更多
关键词 高温 大功率 电感器 损耗
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一类耦合电感-二极管-电容组合的高增益DC-DC变换器 被引量:2
17
作者 荣德生 陈靓 +1 位作者 孙瑄瑨 宁博 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期142-152,共11页
针对现有DC-DC变换器应用场合与需求,为进一步提高倍压技术,以含耦合电感结构的Boost型变换器作为研究对象,解析其工作原理并重新构造了倍压单元,这一结构保证倍压的同时抑制了开关电容中的电流冲击,且对耦合电感起到了钳位作用,将该DC... 针对现有DC-DC变换器应用场合与需求,为进一步提高倍压技术,以含耦合电感结构的Boost型变换器作为研究对象,解析其工作原理并重新构造了倍压单元,这一结构保证倍压的同时抑制了开关电容中的电流冲击,且对耦合电感起到了钳位作用,将该DC倍压单元应用于传统的Boost变换器,在此基础上推演提出了新型的Boost、Buck-Boost变换器族。选取含该结构的一个具体拓扑,深入研究该变换器的工作原理以及稳态特性,并进行对比分析其在CCM模式和DCM模式下的各项性能指标,理论分析验证了变换器的高效高增益特性;佐以仿真验证并搭建了一台150 W的实验样机,通过实验进行了验证。 展开更多
关键词 高增益 耦合电感 倍压单元 无源钳位 BOOST变换器 低电压应力
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基于单片机的大电感参数动态测量研究 被引量:3
18
作者 吴文全 余华 《电子测量技术》 2009年第12期99-101,共3页
测量如电力变压器、发电机、电抗器等大电感设备的直流电阻和电感参数意义重大,是对这类设备检测和检修不可或缺的工作。提出了一种可以同时测量大电感直流电阻和电感的动态测量方法,这种可方法只需要在测量回路中串联一个已知的电感和... 测量如电力变压器、发电机、电抗器等大电感设备的直流电阻和电感参数意义重大,是对这类设备检测和检修不可或缺的工作。提出了一种可以同时测量大电感直流电阻和电感的动态测量方法,这种可方法只需要在测量回路中串联一个已知的电感和电阻,进行两次采样便可快速得到电感直流电阻和电感值,通过单片机进行采样和计算,能方便地同时得出大电感和其电阻值,而且测量的准确性很高,有很高的实用价值。该方法在单片机的仿真软件Proteus中得到了验证。 展开更多
关键词 大电感 参数 动态测量 单片机
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新型双向大变比DC/DC变换器研究 被引量:2
19
作者 王亮 徐玉珍 《电器与能效管理技术》 2019年第16期10-14,21,共6页
双向大变比DC/DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和照明智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器发展趋势。提出一种耦合电感双向大变比DC/DC变换器。通过对传统DC/DC变换器的变形,引入... 双向大变比DC/DC变换器越来越广泛地应用于新能源发电、电动汽车、UPS和照明智能电网等新型应用领域,而高效、低纹波、低应力、低EMI是该类变换器发展趋势。提出一种耦合电感双向大变比DC/DC变换器。通过对传统DC/DC变换器的变形,引入耦合电感到输入端,不仅使得输入、输出端均有电感,从而减小了输入、输出的纹波,同时还提高了变换器的电压变比,并避免在极限占空比的情况下出现大电压变比,且该变换器能够实现电能双向变换与处理。重点对电路的工作原理和模态变化作了详细分析,并通过仿真和搭建100W的试验样机,验证了所提电路理论分析的正确性和可行性。 展开更多
关键词 双向DC/DC变换器 大变比 耦合电感 工作原理
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耦合电感式高增益Boost变换器分析研究 被引量:1
20
作者 汪青 李卫龙 周尚武 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第5期704-708,共5页
在新能源电动汽车、风力发电和光伏发电并网系统中,需要采用非隔离高增益直流变换器。传统Boost变换器的电压增益和效率受开关器件、电容和电感等影响,并且占空比不能大,电压增益较低。在传统Boost变换器的基础上,利用耦合电感的特性,... 在新能源电动汽车、风力发电和光伏发电并网系统中,需要采用非隔离高增益直流变换器。传统Boost变换器的电压增益和效率受开关器件、电容和电感等影响,并且占空比不能大,电压增益较低。在传统Boost变换器的基础上,利用耦合电感的特性,将其应用在传统Boost变换器拓扑上,通过改变耦合电感匝比来提升电压。首先分析了耦合电感高增益直流变换器在考虑漏感和不考虑漏感情况下的工作原理以及性能分析,然后进行仿真分析,仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 耦合电感 高增益 新能源 漏感
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