一种低电流纹波的低压大电流DCDC变换器的研究.pdfVIP

2005 年 4 月 中国工程科学 Apr. 2005 第 7 卷第 4 期 Engineering Science Vol 7 No 4 学 术 论 文 一种低电流纹波的低压大电流 DC - DC 变换器的研究 王　萍 , 孙　栩 , 宋良瑜 (天津大学电气与自动化工程学院 , 天津 　300072) [摘要] 　通过 n 个倍流整流结构交错并联方式用以进一步减小纹波电流。给出了电路的开关信号波形和仿真 模型 , 并使用 Pspice 仿真软件对该模型进行仿真 , 取得满意效果。最后通过实验验证。这种结构特别适用于通 信设备、计算机、宇航等领域的电源。 低压大电流 DC - DC 变换器 ; 倍流整流 ; 交错并联 [ 关键词] 　 [ 中图分类号] TN624 　　 [ 文献标识码] A 　　 [ 文章编号] 1009 - 1742 (2005) 04 - 0059 - 05 1 　引言 　　近年来 , 随着计算机微处理器的输入电压要求 越来越低 , 低压大电流 DC - DC 变换器的研究得 到了许多研究者的重视 , 各种拓扑结构层出不穷 , 同步整流技术、多重多相技术、磁集成技术等也都 应用于这个领域。笔者提出了一种交错并联的低压 图 1 　倍流整流的低压大电流 DC - DC 大电流 DC - DC 变换器 , 它的一次侧采用对称半 变换器的电路原理图 桥结构 , 而二次侧采用倍流整流结构。采用这种结 Fig1 　Circuit topolo gy of single currentdoubler 构可以极大地减小滤波电容上的电流纹波 , 从而极 low voltage/ high current DC - DC 大地减小了滤波电感的大小与整个 DC - DC 变换 器的尺寸。这种变换器运行于 48 V 的输入电压和 100 kHz 的开关频率的环境[1 ] 。 2 　倍流整流的低压大电流 DC - DC 变换器的结构分析 　　倍流整流低压大电流 DC - DC 变换器的电路 原理图如图 1 所示 , 一次侧采用对称半桥结构 , 二 次侧采用倍流整流结构 , 在 S 1 导通时 S R1 必须截 止, L 1 充电; 在 S 2 导通时 S R2 必须截止, L 2 充电, 这样滤波电感电流就会在滤波电容上移项叠加。图 图2 　开关的控制策略 2 给出了开关控制策略。 Fig2 　Switch control strategy of single current doubler low voltage/ high current DC - DC [ 收稿日期] 　2004 - 04 - 30 ; 修回日期　2004 - 07 - 30 [ 作者简介] 　王　萍 ( 1959 - ) , 女 , 天津市人 , 天津大学电气工程与自动化学院副教授 , 硕导 60 中国工程科学 第 7 卷 　　通过以上分析可以看出 , 倍流整流结构的二次 控制策略见图 5 。 侧 2 个滤波电感电流在滤波电容上相互叠加 , 从而 使得输出电流纹波变得相当小。 结构中的同步整流器均按外加信号驱动处理 , 使控制变得很复杂 , 但在这种半桥 - 倍流拓扑结构