三相交错并联Boost DC/DC变换器的损耗与设计分析

"W开通损耗为-iec61000-4-30" 本文讨论的是在电力电子领域，特别是DC/DC变换器设计中，如何应用多相交错并联技术来优化Boost变换器的性能。Boost变换器常用于提升电压，而其主电感的设计是关键部分。在电流连续工作模式下，主电感的设计公式为Lmain=Uin minDmax/Iin1KL fsw，其中KL是电感电流纹波系数，fsw是开关频率。最大电流纹波发生在输入电压为输出电压一半时，计算公式为ΔIL1 max=Uout/(2Lmain)1/2/2/fsw。电感的尺寸选择直接影响电路的可靠性，环形铁硅铝磁芯因其良好的特性常被选用。 功率开关管的选择和损耗计算是另一个重要因素。功率MOSFET的电流有效值由Irms VM1计算得出，其损耗包括导通损耗PC on VM1=Irms VM1^2Rds1(on)，开通损耗Pswon VM1=fswUout(IL1p tr1+3COSS1Uout)/6，以及关断损耗Pswoff VM1=IL1pUout tf1 fsw/6。其中，Rds1(on)是MOSFET的导通电阻，tr1和tf1分别是上升时间和下降时间。 同样，功率二极管的选择和损耗计算也至关重要。功率二极管的电流有效值和平均值分别由Irms VD1和IAVG VD1计算，损耗则为PC on VD1=IAVG VD1VF1，VF1为二极管的导通压降。 实验部分展示了设计一台Boost DC/DC通信电源，其中并联相数为3，KL取值30%，电流密度J=6A/mm2。根据给定参数，可以计算出各元件的具体值，例如主电感Lmain=25μH，选择合适的环形铁硅铝磁芯和元件参数，如IRFB4710作为功率开关管，以降低导通损耗、开通损耗等。 多相交错并联技术的应用降低了电流纹波，提高了工作效率，并改善了热设计，这对于满足现代电子设备如INTELCPU对电源的严格要求至关重要。通过这种方式，可以减少主电感的尺寸，提高电路板安装的可靠性，同时也减轻了机械负荷，增强了系统稳定性。