张欣欣，张东青，王 哲，马荣波，张文雄

（黑龙江科技大学 电气与控制工程学院，黑龙江 哈尔滨 150022）

0 引 言

在现代科学技术高速发展的当下，开关电源的创新愈加迅速。开关电源发展的大体趋势是低压大电流。开关电源主要以 MOSFET、IGBT、SIC、GaN 等[1]作为开关器件，高频化是其发展的方向。高频化最重要的优点是大大减小了电感电容的体积，从而减小了整体体积，提高了整体的功率密度。就降压电路Buck 而言，传统Buck 电路输出电压纹波较大、功率密度低。为解决这些弊端，提出交错并联式Buck，有效减小了输出电压纹波，提高了功率密度，降低了开关器件的应力要求，为Buck 在大电流场合工作提供了新的应用思路。

1 交错并联Buck 变换器的简单介绍

文中仅以占空比不大于50%的连续情况下的工作过程为例进行介绍。电感电流连续时有4种工作状态[2]，如图1 所示。

图1 连续模式下的4 种工作状态

电路中，由于两路驱动信号互补，此时两路电感一路充电、一路放电。带同样大小负载时，使得流过电感L1、L2以及主电路开关管上的电流减小为原来的一半，降低了开关管的通态损耗、电感以及输出电容的容量。

图2 为交错Buck 正常工作时的具体过程分析的电路图。0 ＜D＜0.5 时的主要工作波形图，如图3 所示。

图2 具体工作过程分析

图3 0 ＜D ＜0.5 时的主要工作波形图

假设当L1处于储能状态、L2处于放能状态时，有：

所以，两路纹波电流分别为：

此时，总的输出电流纹波为：

f表示频率。可知，输出电流纹波要比传统Buck变换器纹波要小。交错并联Buck 电路还可以降低输出端电容电流的有效值。……