电感耦合DC-DC变换器的稳态分析

电感耦合DC-DC变换器的稳态分析

郝 波 尹常永

摘 要：给出了电感耦合并联谐振DC-DC变换器的原理电路，通过分析得出了变换器的稳态特性，利用PSPICE进行了仿真分析。

关键词：电感耦合；变换器；仿真；DC-DC

DC-DC变换器常采用并联谐振形式，即通过储能元件电感与电容的能量交换达到DC-AC-DC的变换任务。从电路结构上来看，一般多采用电容耦合型(PRC-CC)，即其中AC-DC的能量转换是通过谐振电容的耦合取出交变电压，再经整流滤波实现。同样，若通过谐振电感的耦合取出交变电压，经整流滤波实现AC-DC的能量转换，则称为电感耦合型(PRC-IC)。本文给出一电感耦合型并联谐振变换器并采用叠加的分析方法对其进行稳态分析，即将输入方波电压和输出方波电流看作是对谐振回路的2个独立的激励源，然后利用叠加原理进行分析推导，得出了谐振回路的稳态工作特性。利用PSPICE对其进行了分析验证。

1 电路及稳态分析

1．1 电路及波形

图1(a)是电感耦合并联谐振变换器的原理电路图，图1(b)

[1]

掉Q可得到：

式(23)表明，M与J之间是椭圆关系曲线。

2 仿真分析

利用PSPICE对其电路进行仿真分析，电路参数取值如下：L＝50μH，C＝6μF，Lf＝2 mH，RL＝75Ω，t＝100μs时的输出特性如图3所示。

3 结语

本文通过将电感耦合并联谐振变换器的输入方波电压和输出方波电流看作是2个相互独立的激励信号对其应用叠加原理来分析计算电路的输出特性，得出工作在连续导电方式下的输出电压和电流特性是一椭圆曲线，这一结论经计算机仿真分析得以证实。