交错并联磁集成Buck变换器的输出本质安全研究.PDF
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第 期 电 源 学 报
4 No.4
年 月 Journal of Power Supply
2012 7 July.2012
交错并联磁集成Buck 变换器的
输出本质安全研究
李 娜,杨玉岗,王 蕊
(辽宁工程技术大学电气控制工程学院,辽宁葫芦岛 125105)
摘要: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。
关键词:交错并联磁集成; 变换器;输出本质安全判据;最大输出短路释放能量
Buck
中图分类号: 文献标志码: 文章编号: ( )
TM46 A 2095-2805 2012 04-0044-05
引言 双通道交错并联磁集成Buck 变换器的主电路
如图 所示。 其中 为输入电压, 为输出电压,
1 V V
i o
、 为开关管, 、 为续流二极管。 电感 和
应用在煤矿易燃、易爆环境中的直流电源必须 Q1 Q2 D1 D2 L1 L2
为耦合集成磁件,设 ,耦合系数为 ;设开关
L =L =L k
具有本质安全的特性,即在正常工作或规定的故障 1 2
管的开关周期为 ,导通时间为 ,则开关管的频
T T
状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定爆 s on
[1-2] 率f =1/T ,占空比d=T /T 。
炸混合物 。 s on s
随着电力电子的飞速发展,煤矿井下大量测量
设备内部大量的芯片需要的供电电压等级越来越
低, 变换器可以为其提供可靠的电压, 满足危
Buck
[5-
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