BuckDC／DC变换器研究与设计.pdfVIP

第41卷第8期 电力 电子技 术 Vo1．41，No．8 2007年8月 PowerElectronics August，2007 BuckDC／DC变换器研究与设计 张兰芸，姜孝华，何振辉，倪江群 (中山大学，广东 广州 510275) 摘要：研究的DC／DC变换器技术已用于国际空间站上的一个大型科学实验，即阿尔法磁谱仪。由于太空装置受 太阳光的辐射 ，位置变化时温度变化也非常大，而太空装置内仪器传感系统的温度必须保持在 10~C～20~C内，因而必 须研制一种热控制系统 (ThermalControlSystem，简称TCS)。这里介绍的TCSDC／DC变换器。就是针对TCS的需求． 使DC／DC变换器输出可变的直流电压，以此控制TCS的制冷和加热装置，使装置内的温度达到预期要求。基于实验 和理论分析结果，分析了Buck变换器作为一类典型的电力电子电路所具有的固有非线性和不确定性现象，揭示了 电路和器件的寄生参数是引起Buck变换器非线性的主要原因。 关键词：变换器：控制：斩波器 中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1000—100X(2007)08—0045—03 ResearchandDesignofBuckDC／DC ConvertersTCS ZHANGLan-yun，JIANGXiao—hua，HEZhen—hui，NIJiang—qun (SunYatsenUnwenity,Gtmngzhou510275，China) Abstract：Thedesign isintendedfora largeinternationalscientificexperimentinouterspace．Th etemperatureof outerspace changesviolently because ofthe sun ray radiation，butthe experimentdeviceswork wellonly underthe environmentaltemperaturebetween10~Cto20~C，SOatemperaturecontrolsystemnamedThermalControlSystem (TCS) should be designedandused．Buck DC／DC convertersin theTCS arekey devicesthatprovidepowersuppliesof the Pehiers and Heaterswith outputvoltagerangefrom 0 to 15V．Th edetailsofthe Buck DC／DC converterdesign and computationareintroducedandrelatedexperimentalresultsandanalysisaregivenalso．Basedonexperimentalresultsand simulationanalysis，weobservesomeabnorm alsignalwaveformsintheDC／DC converters whichisinconsistentwiththe existingtheoryanalysisresults．Th emechanism of theabnorm alphenomenonisexplainedbyexperimentsandtheoretical analysis．Th einherentnon—linearityanduncertaintyinBuck DC／DC converterasintypicalpowerelectroniccircuitsare mainlycausedbyparasiticalparameters ofdev