25kW SiC直流快充設計指南(第四部分):DC-DC級的設計考慮因素和仿真
發布時間:2022-05-19 來源:安森美 責任編輯:wenwei
【導讀】在“開發基於碳化矽的25 kW快速直流充電樁”[1-3] 係列的這篇新文章中,我們聚焦DC-DC雙有源相移全橋(DAB-PS)零電壓開關(ZVS)轉換器,其簡介和部分描述參見第二部分。
在本部分中,我們將介紹我們的工程團隊遵循的一些DC-DC級(ji)的(de)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)。具(ju)體(ti)而(er)言(yan),我(wo)們(men)將(jiang)講(jiang)解(jie)開(kai)發(fa)這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)關(guan)鍵(jian)設(she)計(ji)考(kao)慮(lv)因(yin)素(su)和(he)權(quan)衡(heng),尤(you)其(qi)是(shi)圍(wei)繞(rao)磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)的(de)定(ding)義(yi),並(bing)討(tao)論(lun)了(le)電(dian)源(yuan)仿(fang)真(zhen)和(he)所(suo)做(zuo)的(de)設(she)計(ji)決(jue)策(ce)。在(zai)第(di)四(si)部(bu)分(fen)中(zhong),我(wo)們(men)還(hai)將(jiang)討(tao)論(lun)在(zai)變(bian)壓(ya)器(qi)中(zhong)的(de)磁(ci)通(tong)平(ping)衡(heng)概(gai)念(nian),以(yi)及(ji)如(ru)何(he)在(zai)25 kW快速直流充電樁中解決這一問題。
1 設計DAB DC-DC級
DAB DC-DC轉換器含有兩個全橋,采用四個SiC MOSFET模塊、一個諧振變壓器和一個諧振電感實現。該係統運行相移調製並在高負載下實現ZVS,同時可在200 V至1000 V的寬輸出電壓範圍內最大限度地提高效率。圖1再次顯示了之前在第二部分中介紹的該電路級的簡化示意圖。
該轉換器旨在提供最高效率當輸出電壓介於約650 V和 800 V之間。針對400 V電池的充電樁,應調整設計以在400 V電平附近提供峰值效率。
表1概述了該轉換器的主要設計特性。
圖1:雙有源橋(DAB) DC-DC級含有兩個全橋,中間有一個隔離變壓器。
表1.DC-DC轉換器所需工作點的概覽。
DAB磁性元件設計指南
設計DAB-PS轉換器的一個基本步驟是選擇變壓器和諧振電感的關鍵參數。變壓器的匝數比(n1/n2)將顯著影響轉換器在整個工作範圍內的效率,因此DAB-PS轉換器的開發和優化很大程度上取決於磁性元件。
正(zheng)如(ru)下(xia)文(wen)即(ji)將(jiang)討(tao)論(lun)的(de)那(na)樣(yang),大(da)多(duo)數(shu)仿(fang)真(zhen)目(mu)標(biao)僅(jin)用(yong)於(yu)生(sheng)成(cheng)滿(man)足(zu)我(wo)們(men)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)的(de)磁(ci)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)。磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)信(xin)息(xi)來(lai)完(wan)成(cheng)滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)的(de)元(yuan)件(jian)設(she)計(ji),並(bing)進(jin)行(xing)生(sheng)產(chan),同(tong)時(shi)盡(jin)可(ke)能(neng)降(jiang)低(di)損(sun)耗(hao)並(bing)減(jian)小(xiao)尺(chi)寸(cun)。
變壓器匝數比(n1/n2)和效率
當次級電壓(VSEC)等於初級電壓乘以n1/n2比值(公式 1時,DAB-PS轉換器將達到峰值效率。
因此,調整變壓器的方式應確保當VSEC等於目標輸出電壓(對於本項目為約650 V 至800 V)時,達到該峰值性能工作點。以下仿真將顯示匝數比是如何成為轉換器效率的主要決定因素的(對於固定的開關頻率和開關技術),因為它會影響變壓器的初級(IPRIM,RMS和IPRIM,PEAK)電流和次級(ISEC,RMS和ISEC,PEAK)電流。仿真將有助於確定何種匝數配置可提高整體效率並達到98%的目標值。
為了啟動並運行仿真,需要一些變壓器匝數比的初始值。在本項目中,初始值是根據以前的設計、市場基準和技術文獻中收集的經驗提出的,並以公式1為堅實基礎。
諧振電感(LRESONANT)
諧振電感值需要根據DAB-PS中變壓器的漏感進行調整。理論上,在某些設計中,變壓器的固有漏感可用於實現支持ZVS的必要諧振。然而,在像本項目這樣的高功率應用中,情況並非如此,因此所選的諧振電感值需要補充變壓器的漏感。
公式2定義了DAB-PS轉換器的輸出功率、初級和次級電壓、開關頻率、相移和諧振電感(諧振電感 + 變壓器漏感)之間的關係。根據功率轉換器中的典型情況,已證明fs值越高,所需的電感就越小。
其中,P是DAB的功率傳輸,VPRIM是初級電壓,VSEC是次級電壓,ɣ是相移,fs是開關頻率,LRESONANT+LEAKAGE是諧振電感 + 變壓器漏感。該公式基於簡化的線性化模型,但對初始估值很有用。
通過應用公式2並將其與25 kW直流充電樁的規格進行比較,可以確定將LRESONANT與LLEAK的和取值為 22 µH左右會是一個合理的假設。表2顯示,對於最壞情況(VSEC = 200 V),可以在留有一定的裕量的條件下提供10 kW的額定輸出功率,因為從諧振角度來看,理想情況下的最大功率傳輸為11.57 kW。
表2.在整個輸出電壓範圍內滿足輸出功率規格所需的 LRESONANT+LEAK。
勵磁電感(LM)
勵磁電感(LM)在優化變壓器尺寸方麵發揮著重要作用,並且還會影響整體效率。對於給定的初級電壓,較高的LM將轉化為較低的勵磁電流(IM),從而降低流過磁芯的總磁通量,縮小所需的有效橫截麵積(Ae)(公式3、4和5),這會有利於變壓器更緊湊。
盡管如此,較高的LM值意味著所需匝數(n1)的增加,在工作於高RMS電流的係統中(如本示例中的25 kW 電動汽車充電樁設計),這會導致導線橫截麵積的增加(以使傳導損耗得到控製),然後導致變壓器尺寸的增加,以便能夠在磁芯的可用繞組區域中容納磁芯。
很(hen)明(ming)顯(xian),勵(li)磁(ci)電(dian)感(gan)值(zhi)是(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)設(she)計(ji)和(he)優(you)化(hua)的(de)一(yi)個(ge)要(yao)素(su),但(dan)不(bu)是(shi)我(wo)們(men)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)固(gu)定(ding)要(yao)求(qiu)。因(yin)此(ci),我(wo)們(men)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)此(ci)采(cai)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)是(shi),依(yi)靠(kao)磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)製(zhi)造(zao)商(shang)提(ti)供(gong)優(you)化(hua)設(she)計(ji),盡(jin)可(ke)能(neng)做(zuo)到(dao)緊(jin)湊(cou)和(he)高(gao)效(xiao),同(tong)時(shi)滿(man)足(zu)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)(主要是效率、尺寸和成本)。然而,公式3至5幫助我們了解勵磁電感如何影響到改變變壓器尺寸和損耗的各項。
其中B是磁通密度,φ是磁通量,Ae是(磁芯的)有效橫截麵積。
其中µ0是真空磁導率,µr是相對磁導率,le是磁路長度,la是磁芯氣隙長度,N是初級繞組的匝數,IM是勵磁電流。
其中AL是電感係數。
從控製和調節的角度來看,為LM設立一個最小值也很重要。該值越低,控製環路運行速度就越快,而采集和控製硬件需要支持該工作速度。
總而言之,在本項目中定義LM可接受範圍的最重要因素包括:最大調節速度、對IM峰值電流的影響、對次級側電流的影響(隨著LM的減小而增加)和磁體結構的可行性(緊湊)。
開關頻率
根據以往設計(例如11 kW LLC轉換器)中積累的經驗,選擇100 kHz作為開關頻率。[4]該值是在相對較高的開關頻率(有助於減小磁體尺寸)和過高的開關頻率(會產生過高的開關損耗)之間進行的權衡。
相移法和幾種選擇
出於仿真的目的,在互補橋之間使用固定占空比為50%的單相移。計劃在實際控製實施級評估其他相移法(例如擴展相移、雙相移和三相移),作為改善係統性能的可能手段之一。
磁通平衡
磁通平衡技術旨在防止在變壓器中由所謂的磁通走漏引起磁芯飽和。這種現象(又稱磁通階梯效應)的成因是,由於施加於變壓器的(伏特 x 時間)淨積不平衡,造成在每個開關周期中磁芯中剩餘磁通的累積——在(zai)一(yi)個(ge)開(kai)關(guan)周(zhou)期(qi)中(zhong)它(ta)應(ying)該(gai)恰(qia)好(hao)為(wei)零(ling)。當(dang)乘(cheng)積(ji)不(bu)為(wei)零(ling)時(shi),所(suo)施(shi)加(jia)的(de)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)不(bu)是(shi)純(chun)交(jiao)流(liu)的(de),而(er)是(shi)含(han)有(you)直(zhi)流(liu)偏(pian)置(zhi)分(fen)量(liang),該(gai)分(fen)量(liang)會(hui)引(yin)起(qi)剩(sheng)餘(yu)磁(ci)通(tong)。
(伏特 x 時間)乘積背後的不平衡可能非常細微,難以識別,例如單個半橋的占空比或RDSON本身。在小功率和中功率係統中,采用一個“隔直電容”,與初級或次級繞組串聯,用來過濾直流偏置電流。在25 kW充電樁設計中,該電容的特性和要求會導致組件體積龐大或無法實現。電容值會落在幾十微法的範圍內,隔直電壓在1000 V左右。
然而,最具挑戰性和限製性的則是IPRIM,RMS和 ISEC,RMS很高,預計會介於45 A和65 A之間。合適的解決方案需要大約15到20個陶瓷電容並聯,鑒於多種原因,包括尺寸、成本、布局複雜性和係統可靠性,這不切實際。一種替代方案是采用電解電容或金屬化聚丙烯電容,類似於在PFC級的直流鏈路中所使用的電容,但這會占用PCB上的大量空間,同時也會增加BOM成本。
要實現實用、緊jin湊cou且qie有you競jing爭zheng力li的de設she計ji,一yi種zhong可ke行xing解jie決jue方fang案an是shi防fang止zhi磁ci通tong階jie梯ti效xiao應ying。這zhe可ke采cai用yong多duo種zhong實shi現xian方fang法fa,並bing且qie有you大da量liang討tao論lun該gai主zhu題ti的de文wen獻xian。本ben項xiang目mu實shi施shi的de解jie決jue方fang案an是shi磁ci通tong平ping衡heng算suan法fa,該gai算suan法fa可ke控kong製zhi和he修xiu改gai施shi加jia在zai變bian壓ya器qi初chu級ji和he次ci級ji繞rao組zu上shang的de電dian壓ya波bo(占空比),以使其保持平衡,從而確保平均直流電流為零。
測ce量liang初chu級ji和he次ci級ji電dian流liu作zuo為wei控kong製zhi環huan路lu的de輸shu入ru,這zhe需xu要yao額e外wai測ce量liang變bian壓ya器qi的de初chu級ji和he次ci級ji電dian流liu,而er對dui於yu實shi際ji的de轉zhuan換huan器qi控kong製zhi,僅jin檢jian測ce輸shu入ru和he輸shu出chu電dian流liu。另ling一yi方fang麵mian,磁ci通tong平ping衡heng消xiao除chu了le電dian容rong需xu求qiu,從cong而er減jian小xiao了le尺chi寸cun和he成cheng本ben,並bing提ti高gao了le係xi統tong效xiao率lv。這zhe些xie因yin素su以yi及ji工gong程cheng團tuan隊dui以yi前qian在zai實shi施shi這zhe種zhong技ji術shu方fang麵mian的de專zhuan業ye知zhi識shi,都dou是shi此ci方fang法fa深shen受shou歡huan迎ying的de主zhu要yao原yuan因yin。本ben係xi列lie文wen章zhang的de第di五wu部bu分fen將jiang提ti供gong有you關guan實shi施shi磁ci通tong平ping衡heng控kong製zhi技ji術shu的de更geng多duo詳xiang細xi信xin息xi。
2 準備仿真
除了討論PFC級的開發之外,本係列文章的第三部分 [3]還提供了更廣泛的概述,說明為什麼仿真在電力電子設計中至關重要,以及在運行仿真之前要考慮的主要因素,例如目標、模型和輸入參數。牢記這些因素將有助於成功的項目開發和執行。下麵將介紹DAB-PS級電源仿真的關鍵信息。
目標
以驗證係統的目標效率為主要目標,並由此幫助選擇變壓器和諧振電感的參數,在實現效率最大化的同時滿足係統的其餘要求。表3概述了主要目標。
表3.仿真的主要目標摘要。
仿真模型
安森美半導體工程團隊為DC-DC轉換器開發的SPICE功率仿真模型如圖2所示。與第三部分中介紹的三相 PFC級的電源仿真模型相比,它更簡單,前者對三個半橋進行開關,需要同步交流電網電流和電壓。在 DAB-PS轉換器中,電源級使用四個半橋單元(與PFC 模型中使用的模塊相同)。
至於變壓器和諧振電感,該模型包含:Lpri與Lsec的耦合比(K = 1)、Lm(勵磁電感)、Ls(次級電感)、Lr(諧振電感)和等效串聯電阻(適用於變壓器和電感繞組)。須強調的是,變壓器和電感的磁芯損耗並未包含在內。在這一級中,考慮這些因素的可行起點是估計該損耗與傳導損耗近似。
模型中的其他元件包括C_Pri和電壓電流傳感器(SPICE 格式),用於測量初級和次級電流以實現磁通平衡。C_Pri代表在DAB-PS輸入端使用的緩衝電容,並與直流鏈路並聯。此類電容應靠近MOSFET放置,以抑製開關節點上出現的電壓尖峰。
在最終產品實現中,可能不需要這些電容,或者其規格要小得多,因為PFC的直流鏈路部分已經提供了濾波功能。然而,就本項目的目的而言,DAB-PS應作為一個獨立係統正常工作,進行獨立評估,因此該電容必不可少。如前所述,該控製模型采用了50%單相移工作的定製數字PWM模型。
圖2:DAB轉換器的仿真模型。
輸入參數
表4和表5概述了仿真輸入參數。將使用n1/n2、LM和VSEC的替代值進行評估並最終確定最佳配置。其餘參數在所有仿真中保持不變,根據我們工程團隊在無源元件設計方麵的專業知識、現有解決方案的基準和圍繞該主題的文獻,選擇這些參數,以作為起點。
表4.仿真輸入參數。以藍色突出顯示的是在仿真中會發生變化的參數。
表5.SPICE仿真的配置。
3 仿真結果
本章節討論仿真獲得的結果。測試可分為兩個主要評估,第一個評估圍繞變壓器匝數比n1/n2和效率,第二個評估圍繞LM。測試結果將有助於實現前麵提出的目標並回答關鍵的設計問題。請注意,除非另有說明,否則所有仿真均在“輸入參數”部分中提供的數值下執行。
變壓器匝數比(n1/n2)評估
效率和損耗
仿真的第一個結果和最具代表性的結果如圖3和4所示。根據不同的n1/n2配置,分別在800 V、666.7 V和571 V次級工作電壓下提供峰值效率。在此值得注意的是,在340 V至830 V的VSEC工作電壓範圍內,所有評估的匝數比都可實現98%的峰值效率(但不包括電感和變壓器的磁芯損耗)。
然而,隨著VSEC向低端(200 V)和高端(1000 V)移動,不同n1/n2比值之間的差異會變得更明顯。實際VSEC值偏離最佳點越遠,效率就越差(圖3中曲線圖的左右兩端)。有趣的是,雖然增加n1/n2會顯著增加VSEC > VSEC,OPTIM時的總功率損耗(圖4的右端),但減小n1/n2並不會對VSEC < VSEC,OPTIM時的功率損耗產生同等明顯的影響(圖4的左端)。
盡管增加n1/n2比值會使VSEC < VSEC,OPTIM時的效率提高(圖3左端),但差異並不像VSEC > VSEC,OPTIM時那樣顯著(圖3右端)。因此,似乎減小n1/n2比值可能會導致整體性能的提高,不過情況並非總是如此,這取決於在整個VSEC工作範圍內要確保的最低效率。
圖3:隨VSEC電壓和變壓器不同的n1/n2比值,DAB效率的變化。不包括諧振電感和變壓器的磁芯損耗。VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH。
圖4:隨VSEC電壓和變壓器不同的n1/n2比值,DAB 功率損耗的變化。不包括諧振電感和變壓器的磁芯損耗。VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH。
初級和次級電流
低n1/n2比值也帶來了缺點,通常需要找到一個最佳點。最突出的缺點是在低VSEC時IPRIM,PEAK和IPRIM,RMS較高(圖5),這意味著SiC MOSFET的導通電流較高。
同時,增加n1/n2會導致在高VSEC下更高的ISEC,PEAK和ISEC,RMS(圖6)。為避免磁飽和,需要在變壓器設計中格外小心初級側出現相對較高的峰值電流。
圖5:IPRIM,RMS和IPRIM,PEAK與變壓器匝數比的函數關係(VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH)。
圖6:ISEC,RMS和ISEC,PEAK與次級側電壓和變壓器匝數比的函數關係(VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH)。
初級電壓、次級電壓和電感電壓
圖7描述了變壓器繞組上的電壓。這些都是需要傳遞給變壓器製造商的值,以供他們計算所需的隔離。
圖7:變壓器兩端子間VPRIM,PEAK和VSEC,PEAK電壓與次級側電壓和變壓器匝數比的函數關係(VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH)。
同樣,圖8顯示了諧振電感的電壓,在這兩種情況下,電壓演變遵循類似的模式,兩端子間的電壓隨著VSEC的增加而增加。在所有情況下,電壓值都保持在1000 V以下,對於常用電感來說不會構成問題。
圖8:兩端子間的諧振電感電壓與次級側電壓和變壓器匝數比的函數關係(VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH)。
勵磁電流
變壓器勵磁電流(對於給定的LM)未因n1/n的變化在整個VSEC工作電壓範圍內顯示出明顯變化(圖9)。
圖9:IM與次級側電壓和變壓器匝數比的函數關係(VDC-LINK = 800 V,LM = 720 µH)。
勵磁電感(LM)評估
本章節介紹不同勵磁電感值對係統性能的影響。請注意,我們使用不同的勵磁電感(720 μH、300 μH和150 μH)執行了三個仿真係列。在此分析中,已將變壓器的n1/n2固定為1.2:1。
在上一章節中,已經使用相對較高的Lm固定值(720 μH),評估了匝數比(n1/n2)對效率和其他變量的影響。如圖9所示,該選擇導致最大IM,PEAK低於5 A,這似乎符合電源變壓器設計中的常見經驗法則,即將變壓器設計為在IM,PEAK的值約為最大IPRIM,PEAK(圖5中的82 Apeak)的5%至10%下工作。
圖10顯示LM對效率的實際影響非常低,在非常高的 VSEC下僅表現出0.4%的差異。正如“DAB磁性元件設計指南”一節所述,勵磁電感的實際值不是項目的關鍵要求,而是由磁性供應商選擇,以便製造盡可能緊湊的變壓器,同時滿足其餘要求。
圖10:VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1時,DAB效率和功率損耗與次級側電壓和勵磁電感的函數關係。不包括諧振電感和變壓器的磁芯損耗。
仿真得到的另一個啟示是,在不同的LM值下,IPRIM,PEAK和IPRIM,RMS幾乎保持不變(圖11)。然而,次級側的情況並非如此(圖12),在不同的LM值下,ISEC,PEAK和ISEC,RMS分別從91 Apeak躍升至109.6 Apeak、從49 Arms躍升至58.7 Arms。
通過這一觀察和進一步研究,我們可以了解勵磁電感如何影響變壓器尺寸。ISEC,RMS的平方增加了1.435倍(LM = 150 µH(58.7 Arms)相對於LM= 720 µH(49 Arms)),這可以解釋為需要以相同的因子增加導線的橫截麵積(如果繞組損耗保持不變)。然而,n2(LM= 150 µH)減小為1/2.19,使用相同的繞組橫截麵積將使銅損耗降低為1/1.52。最重要的是,n1(初級匝數)也會減小,從而進一步降低了銅損耗。
盡管如此,這種改進可能是以加大磁芯為代價。隨著 LM的降低,IM,PEAK增加了4.8倍,從4.1 A(LM = 720 µH)增加到19.9 A (LM = 150 µH),如圖13所示,而n1(和 n2)僅減小為1/2.19(如上所述)。應用公式 3,乘積N · IM增加,磁通密度(B)隨之增加,這會觸發對更大磁芯(增加Ae橫截麵積)的需求,以便保持合理水平的磁通密度(B)。
該示例說明了這幾個元件的相關性,以及為什麼通常要進行折衷。然而,找到變壓器尺寸和LM之間的最佳點通常取決於磁性元件設計人員的技術和能力(如前所述)。
圖11:DAB IPRIM,PEAK和IPRIM,RMS變化與次級側電壓和勵磁電感的函數關係(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。
圖12:DAB ISEC,PEAK和ISEC,RMS變化與次級側電壓和勵磁電感的函數關係(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。
圖13:DAB IM,PEAK變化RMS與次級側電壓和勵磁電感的函數關係(VDC-LINK = 800 V,n1/n2 = 1.2:1)。
4 結論和設計折衷
上述章節所介紹的仿真用於驗證DAB轉換器的初始目標,並幫助製定設計決策,尤其是涉及變壓器和諧振電感的設計決策。表6和表7顯示了係統最終選擇的參數值。這些值將傳遞給磁性元件製造商,供他們開發優化的磁性元件。
已將變壓器的匝數比n1/n2設置為1.2:1.0,因為此配置在整個工作範圍內表現出最佳性能,在VSEC = 800 V 時表現出高峰值效率(99.4%),在VSEC = 900 V時為 99%,而在接近低端(200 V)和高端(1000 V)處則僅表現出小幅效率下降(圖3),相比其他匝數比(1.4:1.0 和 1.0:1.0)性能更好。
對LM的要求則更加靈活,額定範圍大約從150 µH到300 µH。該值是DAB磁性元件設計指南中提及的多方麵因素的折衷。在IM = 20 A(及以下)時,應確保最小LM值為150 µH,而範圍高達300 µH則為磁性元件製造商留出了LM值的選取空間,以提供盡可能緊湊和高效的全麵變壓器設計。
根據DAB磁性元件設計指南章節中提出的建議,選擇10 µH作為諧振電感的估計值。
最後不得不提的是,已提議將變壓器和電感的等效串聯電阻(ESR)值(zhi)作(zuo)為(wei)符(fu)合(he)其(qi)他(ta)定(ding)義(yi)參(can)數(shu)的(de)最(zui)大(da)合(he)理(li)估(gu)計(ji)值(zhi)。不(bu)言(yan)而(er)喻(yu),實(shi)際(ji)磁(ci)性(xing)設(she)計(ji)越(yue)能(neng)降(jiang)低(di)電(dian)阻(zu)值(zhi)則(ze)越(yue)好(hao)。這(zhe)屬(shu)於(yu)磁(ci)性(xing)元(yuan)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)價(jia)值(zhi)的(de)優(you)化(hua)過(guo)程(cheng)。
表6.為變壓器選擇的設計參數。這些用於為變壓器製造商指定變壓器要求。
表7.為諧振電感選擇的設計參數。這些用於為變壓器製造商指定電感要求。
開kai發fa過guo程cheng的de下xia一yi步bu將jiang是shi與yu磁ci性xing元yuan件jian製zhi造zao商shang分fen享xiang要yao求qiu,並bing接jie收shou磁ci性xing部bu件jian的de設she計ji建jian議yi。一yi旦dan獲huo得de了le磁ci性xing元yuan件jian的de樣yang品pin,就jiu可ke以yi測ce量liang它ta們men的de實shi際ji參can數shu,並bing使shi用yongSPICE模型中的改進參數運行新的仿真。在獲得實際轉換器硬件之前進行第二次分析,提供更準確的性能和損耗結果。
例(li)如(ru),可(ke)以(yi)在(zai)仿(fang)真(zhen)中(zhong)添(tian)加(jia)磁(ci)芯(xin)損(sun)耗(hao),因(yin)為(wei)磁(ci)性(xing)製(zhi)造(zao)商(shang)通(tong)常(chang)會(hui)提(ti)供(gong)實(shi)際(ji)值(zhi)。雖(sui)然(ran)下(xia)一(yi)篇(pian)係(xi)列(lie)文(wen)章(zhang)中(zhong)將(jiang)討(tao)論(lun)磁(ci)性(xing)參(can)數(shu),但(dan)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)的(de)磁(ci)參(can)數(shu)也(ye)將(jiang)有(you)助(zhu)於(yu)增(zeng)強(qiang)控(kong)製(zhi)模(mo)型(xing),並(bing)有(you)助(zhu)於(yu)在(zai)擁(yong)有(you)硬(ying)件(jian)之(zhi)前(qian)推(tui)進(jin)控(kong)製(zhi)算(suan)法(fa)和(he)控(kong)製(zhi)環(huan)路(lu)的(de)開(kai)發(fa)。這(zhe)有(you)助(zhu)於(yu)加(jia)速(su)開(kai)發(fa)過(guo)程(cheng),因(yin)為(wei)使(shi)用(yong)高(gao)級(ji)模(mo)型(xing)可(ke)能(neng)會(hui)簡(jian)化(hua)硬(ying)件(jian)的(de)調(tiao)試(shi)和(he)調(tiao)整(zheng)工(gong)作(zuo)。
請繼續關注下一篇係列文章,即第五部分,它將討論控製算法和控製環路的實施指南。
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