交错技术在开关电源中的应用研究

【摘要】：本文针对目前对低压大电流开关电源中交错技术的研究现状，以提高开关电源功率密度和瞬态响应速度为目的，对交错技术的原理、纹波特性、输出连接方式和交错变换器的磁集成技术进行了深入研究和比较，并得出了相关结论。 本文首先介绍交错并联电源系统的工作原理和性能优点，深入研究交错拓扑在连续和不连续导电模式下输出电流纹波的特性，并给出了数学定义和交错变换器的一般设计步骤。其次比较电压控制模式和电流控制模式下交错同步整流BUCK变换器的均流特性，并进行理论分析和指出其优缺点。 按照理论分析要求，采用隔离型拓扑双管正激变换器研究了交错变换器输出端不同连接方式对电路交错性能的影响，并且对电路参数选择进行了比较，证明采用单扼流圈交错形式比采用双扼流圈交错形式性能优越。 本文最后介绍磁集成技术的一般原理和对电源性能指标的影响，分析不同磁集成方式的磁路性能，详细研究采用集成磁件的交错BUCK变换器的工作特性，并对稳态和动态性能进行理论分析，建立集成磁路的仿真模型，得出采用磁集成技术不仅可以提高交错变换器的功率密度和工作效率，还可以改善系统的稳定性和动态性能。 本文利用Pspice仿真软件，对相关理论分析结果进行了仿真研究，仿真研究结果证明了理论分析的正确性和合理性。