(4)
模式b: 在t1时刻,iL2降为零,L2`放电完毕,二极管D2截止,L1`继续充电,电流iL1继续增加,其增加的速率为:
(5)
其中,L1=L1`+Lm。
模式c:在t2时刻S1关断,储存在L1`中的能量通过二极管D1开始向电容释放。电流iL2的变化率为:
(6)
模式d:在t3时刻S2开通,在S2开通前,其承受的电压为:
(7)
在此时刻,diL1/dt小于零,可见这种带耦合电感的电路开通时的开关管压降要比传统Boost电路低,从而降低了开关损耗,也降低了开关管对耐压的要求。此外,在S2开通时二极管D2已经关断,所以S2开通时D2的反向恢复电流为零。同样,在t3-t4时刻电流iL2的变化率满足如下方程:
(8)
模式e:在t4时刻,iL1降为零,iL2以下面的速率充电:
(9)
模式f:在t5时刻,开关管S2断开,电感L2通过二极管向电容放电,其电流变化率为:
(10)
t6时刻后又开始了下一个周期的工作。
仿真验证
用Matlab7.1/Simulink对图1所示的电路进行了仿真。其中电路中的参数如下:Vi=300V,C=470μF,负载电阻RL=100Ω, L1=L2=400μH,耦合系数k=0.9,开关管开关频率f=50kHz。
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图4 D=0.4时的电流波形
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