EMI滤波器平面磁集成的研究

在差、共模电感集成EM I滤波器的基础上,分析了差、共模电感集成的原理,实现了差、共模电感的平面磁集成,进行了电磁场有限元分析验证,并通过Matlab仿真软件对滤波电路进行了仿真。结果表明平面磁集成的EM I滤波器不仅体积小、高度低,而且有较好的滤波效果。     

基于挠性覆铜箔的平面无源集成LC单元设计

提出一种基于多层挠性覆铜箔薄膜的平面集成多个电感和电容(LC)单元的结构。多个集成LC单元叠放到CI型磁芯里,通过不同端子的连接方式可实现串/并联谐振、低通滤波器等结构,以及不同大小的电感值和电容值。仿真结果表明,交错并联结构可以增大集成LC单元的电容,进一步提高功率密度。     

一种新型的平面无源集成EMI滤波器结构

为了减小电磁干扰(EMI)滤波器的体积,提高开关电源的功率密度,提出一种堆积式交错并联平面无源集成EMI滤波器结构,将滤波器的共模电感、差模电感、共模电容和差模电容集成为一个单元模块,解决了现有结构难于集成大电容的问题,减小了集成电容的等效串联电阻(ESR)和等效串联电感(ESL);在考虑共模电感的等效并联电容(EPC)和共模电容的ESL以及它们的ESR情况下,建立了平面无源集成EMI滤波器的高频共模等效电路模型;利用二端口网络的A参数矩阵推导了插入损耗的计算公式。仿真和实验表明了该结构的有效性,以及高频模型和插损公式的正确性。     

双向DC/DC变换器中耦合电感的应用研究

为了保证双向DC/DC变换器在降压模式的高效率、低损耗、节约能源等条件下,满足大功率负载的要求,将耦合电感应用到变换器中。对不同工作状态下电感电流的状态方程进行了分析,给出了耦合电感的最大电感电流脉动和最大磁通密度的数学表达式。采用耦合电感后电感储能能力变大、磁芯体积降低,使变换器能够满足"大电流-大功率"负载的要求。最后进行仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性和可行性。     

无气隙可变耦合度的耦合电感研究

集成磁件的耦合度影响着交错变换器的稳态和瞬态性能。文中提出了可以改变耦合度的平面集成磁件,并分析改变电感耦合度的原理,给出了耦合电感耦合度数学表达式。利用磁场仿真分析软件对所提集成磁件进行了分析,结果表明磁件比传统集成磁件具有诸多优点。样机实验表明,交错变换器性能较好。     

交错并联磁集成Buck变换器的输出本质安全研究

为了使电路能以较小的最大输出短路释放能量满足本质安全要求,提出将交错并联磁集成技术应用到传统Buck变换器中,交错并联能有效减小输出总电流纹波,磁集成能有效减小单通道电流纹波。以双通道交错并联磁集成Buck变换器为例进行研究,分析了电路的工作原理和临界电感,CCM和DCM下的电感电流纹波,并进行了输出本质安全判据;最后对所设计的电路进行仿真证明理论分析的正确性,并用试验加以验证。     

交错并联磁耦合双向直流变换器中多相耦合电感的设计准则

四相并列式排布的非对称耦合电感因其结构特点,运行于磁耦合交错并联双向直流变换器的输出结果与对称耦合电感有所不同。通过分析四相非对称耦合电感应用于磁集成交错并联双向直流变换器的工作模态,研究了对称度、占空比以及耦合系数的变化对变换器稳态性能和暂态性能的影响,给出了四相非对称耦合电感的设计准则,即在对此类非对称耦合电感进行设计时,利用给出的设计公式确定参数的选择区域,进而进行相关参数的选取。最终,通过对此类结构的耦合电感进行设计与实验,验证了理论分析的正确性。     

交错并联双向直流变换器的一种新型相频控制策略

为解决多相DC/DC变换器轻载工作效率低的问题,提出了一种用于多相交错并联DC/DC变换器的相频结合的控制方式,该控制方式能够有效提高变换器的中轻载效率。多相交错并联DC/DC变换器采取减少工作相数的方式降低开关管损耗,提高一定负载范围内的效率。在PFM频率控制技术的基础上,通过多频控制技术,提高变换器的轻载效率。而针对更轻负载变换器采取PSM频率控制技术,提高变换器的能量传输效率。相频控制的结合应用能够拓宽变换器的高效运行区间,提高变换器全负载范围内的效率。最后,通过实验验证了理论推导的正确性。     

中压VRM的拓扑结构及平面集成磁件的研究

本文针对中压VRM的两种高效的拓扑结构,结合交错并联技术,同步整流技术进行了分析,比较了各自的优缺点,对两种高效的拓扑结构的磁件进行了平面磁集成的研究,并用Saber软件和有限元Ansoft软件进行了仿真分析。     

交错并联Boost变换器DCM分析及电感设计

通过对交错并联Boost变换器(IBC)的不连续导电模式(DCM)及其电感电流和输入电流纹波进行理论分析。推导出了输入电流纹波与上升和下降斜率、占空比、电感电流连续时间和变换器周期时间的比值关系表达式。提出在特定电压增益条件下,优化电感能够使输入电流纹波减小到零。通过Matlab仿真和实验验证了理论分析的正确性。