图5 0.4时S1的开关时刻及端电压波形
图4所示为带耦合电感交错Boost电路的支路电流和总电流的仿真波形。从仿真结果中可以看出,在占空比D=0.4时,电流iL纹波很小,iLmin= 17.8A, iLmax=18.7A。图5为开关管端电压仿真波形,从仿真波形中可以看出,MOSFET的开通电压略小于输出电压,从而可以减小开关管的开关损耗。
为了与传统交错Boost电路进行对比,本文对带耦合电感的Boost电路与传统交错Boost电路在占空比不等的情况下进行了仿真。图6 所示为本文提出的Boost并联电路在开关管占空比不等时(D1=0.3、D2=0.4)的电流波形,而图7为传统Boost并联电路在D1=0.3、 D2=0.4时的电流波形。从图6和图7中可以看出,当占空比失调时,带耦合电感的电路具有很好的均流性能。而传统电路中iL1和iL2 相差很大。这是因为本
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图6 D1=0.3,D2=0.4时的电流波形
文提出的电路中iL1半个周期流过L1`,另半个周期流过L2`,由于iL波动不大,所以iL1近似等于iL2。
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图7 不带耦合电感的boost并联电路在D1=0.3,D2=0.4时的电流波形
结论
本文介绍的带耦合电感交错Boost电路不仅可以降低输入电流的纹波,而且具有良好的均流效果,即使在占空比不等时,两支路电流也只有很小的差异。这种电路不需要任何传感器就可以实现均流,而且控制简单,成本低。理论分析和仿真结果证明了该电路的优越性。