刘悦新，王磊

（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，葫芦岛125105）

一种带纹波抑制的交错并联Buck/Boost变换器轻载效率研究

刘悦新，王磊

（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，葫芦岛125105）

非隔离型交错并联双向Buck/Boost变换器普遍存在轻载效率低的难题。以多相交错并联Buck/Boost变换器Boost模式为研究对象，分别对其工作在DCM和CCM模式下的功率损耗进行综合性分析研究。根据变换器轻载运行时降低频率可以提高效率的原则，提出最优化调频原则，对其不同负载下开关频率进行调整，以达到提高效率的目的。针对降低频率会带来纹波恶化的缺陷，将磁集成技术应用到交错并联双向Buck/Boost变换器，有效改善通道电感电流纹波及输出电压纹波，并给出磁集成后滤波电容优化设计原则，以最大程度减小损耗，提高轻载效率。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性，为交错并联双向Buck/Boost变换器轻载效率优化提供了新的理论依据，推动了全负载高效率双向Buck/Boost变换器的设计实现。

双向Buck/Boost变换器；轻载效率优化；纹波抑制；DCM；磁集成

引言

交错并联双向Buck/Boost变换器BDC（bi-directional DC/DC converter）可大幅减小系统体积、重量和成本，功率流向易于控制，且其将多个单通道Buck-Boost基本电路并联交错工作的设计可以有效改善输出电流纹波，在增大输出功率的同时，使每一通道电流应力变小，提高变换器效率和性能。因此被广泛应用于混动大巴、电动汽车、UPS、航空电源和新能源微电网技术等领域［1］。然而现有关于多通道交错并联BDC的研究文献大多停留在其满功率状态运行时各项性能指标，而针对其普遍存在的轻载运行时效率偏低的问题，却较少涉及［2-10］，提高BDC的轻载效率同样对节能意义重大。……