2025【双输入Buck直流电源的设计8800字】.docx

双输入Buck直流电源的设计

目录

中文摘要 1

英文摘要 2

TOC\o1-3\h\z\u1引言 3

1.1新能源背景的相关介绍 3

1.2直流变换器的分类 3

1.3本设计的研究内容与意义 5

1.3.1研究内容 5

1.3.2研究意义 5

2双输入Buck变换器的工作原理 6

2.1双输入Buck变换器的电路拓扑 6

2.2双输入Buck变换器的工作原理 6

2.3输出电压及输入电流的关系 8

2.4相关直流变换器性能的比较 8

2.5能量管理与控制策略................................9

3双输入Buck变换器电路的设计.....................11

3.1主电路的设计....................................11

3.1.1滤波电感和滤波电容的选用.......................11

3.1.2开关管的选择与取用......................................13

3.1.3二极管的选择与取用.................................................13

3.2控制电路的设计..............................14

3.2.1驱动电路的设计.........................................15

3.2.2采样电路的设计...................................15

4仿真和实验结果分析 16

4.1输出电压及电流的仿真 16

4.2不同工作模式结果的分析 17

5结论 20

参考文献 21

图表目录

图1-1隔离型变换器图 4

图1-2非隔离型变换器图 4

图2-1双输入分时Buck变换器 6

图2-2双输入Buck变换器 6

图2-3双输入Buck变换器不同开关模式下的电路图 8

图2-4能量管理及控制策略系统框图 10

图3-1主电路的设计图 11

图3-21#源控制电路图 14

图3-3电流采样电路图 15

图3-4AB点间电压vAB采样电路 15

图4-1系统仿真电路图 16

图4-2输出电压波形图 17

图4-3输出电流波形图 17

图4-41#源单独供电时vAB的电压波形 18

图4-51#源，2#源共同供电时vAB的电压波形 18

图4-62#源单独供电时vAB的电压波形 19TOC\h\z\t标题,图表标题\c

摘要：现如今因为传统能源与可再生能源相比而显露的弊端越发明显，所以可再生能源资源丰富，可持续循环利用，并且清洁干净的优点得到了人们的重视。如今人们研究利用将多个变换器组合成一个系统，来减小体积，即多输入联合供电。所以双输入Buck变换器逐渐进入了人们的视野。它的主要优势在于减少了相关器件的数量，提升了系统的可靠性，节约了成本，因而能在许多低功耗场合中得到良好的应用。但它同时也存在着一些缺陷，由于双输入直流变换器存在着两个输入源，所以通常需要进行能量的管理来实现可再生能源的优先利用，其系统结构较为复杂。双输入Buck变换器是在双输入分时Buck变换器的结构基础上，将两个输入源联合起来，形成一个绕组来组成的。本设计将首先依据能源大背景下新能源日益凸显的作用和对人类生活的意义提出双输入Buck变换器，与双输入分时Buck变换器做性能上的对比，其次对电路的拓扑和变换器的工作原理进行研究和分析，然后得出当两输入源分时工作和同时工作的模式；紧接着介绍两种输入源在不同工作情况下的能量管理策略；再对电路中各元件的参数以及主电路图及控制电路图进行设计；最后根据参数数据在Matlab软件上进行仿真验证并做最后的总结。

关键词：新能源；双输入Buck；直流变换器；直流电源

1引言

1.1新能源背景的相关介绍

多次的能源革命推动了人类历史的发展，毫无疑问的是，尽管当今社会的能源使用改善了生活质量和生活成本，但由于大量消耗化石燃料而导致的能源短缺也将阻碍人类发展。因此，在某种程度上我们需要更加关注能源消耗和新能源的发展问题。

传统能源是指已经得到人类很长时间以来广泛生产和利用的能源。例如水、煤、天然气和石油等，它们都是促进人类生活文明进步的重要能源。然而，传统能源是不可再生的，如果我们无休无止的滥用，传统能源将消耗殆尽。在过去的几十年里，频繁的区域冲突和战争与能源的争夺息息相关。另外，酸雨和温室效应之类的气候问题也逐渐得到了人们的高度