[發明專利]一種兩兩陣列式磁耦合方法及最佳耦合度確定方法

在審

• 申請號: 201811331586.4
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109494977A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 王瑜瑜;葉婷;劉少軍;晁林
• 申請（專利權）人: 西安航空職業技術學院
• 主分類號: H02M3/04
• 分類號: H02M3/04;H02M3/155
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種兩兩陣列式磁耦合方法，其特征在于，將六通道交錯并聯DC-DC變換器的第一通道的電感、第三通道的電感耦合為第一耦合電感，將第二通道和第五通道耦合為第二耦合電感，將第三通道和第六通道耦合為第三耦合電感。

2.一種最佳耦合度的計算方法，其特征在于，具體按照下述步驟進行：

步驟1，根據六通道交錯并聯DC-DC變換器中的電感計算六通道交錯并聯DC-DC變換器兩兩耦合方式下每個通道主電感的耦合度

步驟2，計算兩兩耦合方式下六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比下每個工作模態的等效電感；

步驟3，計算六通道交錯并聯DC-DC變換器在的每個通道在不同占空比下的等效穩態電感和等效暫態電感；

步驟4，根據六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比下的等效穩態電感、等效暫態電感和六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比下耦合狀態和非耦合狀態下的穩態相電流紋波，得到六通道交錯并聯DC-DC變換器的最佳耦合度：

3.根據權利要求2所述的一種最佳耦合度的計算方法，其特征在于，所述步驟1中具體按照下述步驟計算六通道交錯并聯DC-DC變換器的每個通道主電感的耦合度：

步驟1.1，將六通道交錯并聯DC-DC變換器的耦合電感采用單元磁芯組合的陣列式耦合電感方法分布，得到六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感分布陣列：

其中，其中m_ij表示有第i通道和第j三通道的耦合的磁芯單元電感，l_ii表示第i通道耦合得到的磁芯單元電感，i＝1,2...,5,6，j＝1,2...,5,6；

步驟1.2，根據所述六通道交錯并聯DC-DC變換器的耦合電感分布陣列和電感串聯原理，得六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感的互感M_ij為：

其中，m_ij為六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感分布陣列的非主對角線磁芯電感，λ為實現電感和耦合單元的個數；

六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感的自感L_i為：

其中，l_ii為L_i的單元漏感，即六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感分布陣列主對角線磁芯電感，n表示通道的個數；

步驟1.3，根據所述六通道交錯并聯DC-DC變換器耦合電感分布陣列和六通道交錯并聯DC-DC變換器的耦合方式，得到六通道交錯并聯DC-DC變換器中每個通道主電感的耦合度k：

其中，N_m為m_ij的匝數，R_m為m_ij的磁阻，N_l表示l_ii的匝數，R_l表示l_ii的磁阻，α表示l_ii與m_ij的匝數比，β表示l_ii與m_ij的磁阻比。

4.根據權利要求2所述的一種最佳耦合度計算方法，其特征在于，所述步驟2中根據下述步驟計算六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比下每個工作模態的等效電感:

步驟2.1，根據耦合后的六通道交錯并聯DC-DC變換器電路原理，得到六通道交錯并聯DC-DC變換器中六個主電感的自感值相等，六通道主電感之間的互感也相同，因此，六通道電感繞組三三耦合時的電壓方程為：

其中，L表示每個通道的主電感的自感值，M表示六個通道的主電感的互感值；

步驟2.2，根據六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同的占空比時，每個通道的主電感以及輸出電流的波形，得到六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比時的電壓矩陣方程：

步驟2.3，根據所述六通道電感繞組兩兩耦合時的電壓方程和六通道交錯并聯DC-DC變換器在不同占空比時的電壓矩陣方程，分別計算六通道交錯并聯DC-DC變換器的六個通道在不同的占空比下的每個工作模態的等效電感。