寄生电阻对DC-DC变换器性能影响的研究
2016-07-01丁新平王伯荣
苑 红,丁新平,王伯荣,牟 伟,杨 超
(青岛理工大学自动化工程学院,青岛266520)
DOI:10.13234/j.issn.2095-2805.2016.1.80中图分类号:TM302.1文献标志码:A
寄生电阻对DC-DC变换器性能影响的研究
苑红,丁新平,王伯荣,牟伟,杨超
(青岛理工大学自动化工程学院,青岛266520)
研究了DC-DC变换器电压增益、工作效率和元器件、电路板(PCB)寄生电阻之间的数量关系。以Zeta变换器为例运用状态空间平均法研究了电路增益、效率的影响因素,推导出增益和效率与电路参数(包括寄生电阻)的关系式;分析DC-DC电路电压增益跌落和效率下降的根源,分别研究各元器件寄生电阻、PCB环路寄生电阻对电压增益及效率造成的影响,推导出各寄生电阻对电压增益、效率影响的比重,为电路设计及有选择地进行优化提供了理论依据;最后,实验室搭建2台50 W的电路样机进行仿真及实验。实验结果验证理论分析的正确性。
DC-DC变换器;电压增益;工作效率;寄生电阻
Project Supported by Natural Science Foundation of China(51477079);China Postdoctoral Science Foundation (2013M531598)
引言
DC-DC变换器作为一种基本变换器因其结构简单、效率高而被广泛应用于工业仪器仪表、办公自动化、医疗设备、军事、航天等领域,但实际工程中由于设计不当,容易出现电压增益跌落、效率下降等现象,这不仅影响了DC-DC变换器的工作质量,而且限制了其应用范围。变换器设计过程中存在的缺陷,如元器件、PCB环路存在寄生电阻,均是造成上述不良现象的直接因素。寄生电阻对DC-DC变换器增益、效率影响方面的研究相对较少,大部分均以工程经验为依据,相关理论分析依然成为亟待解决的问题。
本文以状态空间平均法推导了Zeta变换器电压增益、效率数学表达式。……
