三电感双Buck 逆变器
2.2附加损耗分析
TIDBI存在功率器件的寄生电容和直流滤波电感的谐振过程,会产生额外损耗[20]。根据前文分析,iLdc2断续时,图4中模态3与传统DBI工作模态相
同,不产生附加损耗。模态1、4和6存在时间短,为了简化分析,忽略这几种模态可能带来的损耗。模态2中附加损耗主要包括:续流二极管D2的导通损耗pD2con,开关管S1的导通损耗pS1con和直流滤波电感损耗p2Ldc。模态5中附加损耗主要包括:续流二极管D1的导通损耗paD1con,开关管S2体二极管DS2导通损耗pasdcon和直流滤波电感铜耗pa5Ldc。由于iLdc2连续情况相比iLdc2断续情况少了模态3,而模态3与传统DBI工作模态相同,不产生附加损耗,所以附加损耗的分析是一样的。
开关管S1导通附加损耗pS1con为
将各部分损耗加和可到总附加损耗pa。由于三电感双Buck逆变器中功率开关管和二极管的寄生电容会参与谐振,从而产生附加损耗,因此开关管和二极管的附加电容的变化将会引起附加损耗的变化。图7给出了输入电压为360V,输出电压为115V,输出功率为1000W时不同的开关管寄生电容容值下总附加损耗pa和直流滤波电感取值之间的关系。Pa1是开关管的寄生电容为200pF时的附加损耗,Pa2是开关管的寄生电容为670pF时的附加损耗。由图7可知,寄生电容容值越大,附加损耗越大;直流滤波电感值越大,附加损耗越小。
2.3直流耦合电感分析
由上文分析可知,由于分离出来的交流滤波电感占滤波电感的主要部分,因此可以减轻滤波电感的重量。但上述讨论中,2个直流滤波电感仍仅工作半个周期,磁性元件利用率偏低,本节讨论将2个直流滤波电感直接耦合,该耦合方式下磁芯双向磁化,根据2.1节的分析可知,耦合后的滤波电感体积为耦合前的2/2,从而总的滤波电感体积为传统DBI的2/2。进一步减小了滤波器的体积和重量。