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基于Cuk转换器的高质量DC-DC升压转换器及其在多级结构中使用的优势

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标签: 开关电源

开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。

本文提出了一种基于Cuk转换器的DC-DC转换器。该转换器具有很高的效率,可用于多电平DC-DC转换器。与Cuk转换器相比,减小电感器尺寸以及减小电感器电阻对效率的负面影响是所提出转换器的重点。与其他转换器相比,它的电压纹波降低了。它的输出电压具有高质量,并且不包含尖峰。理论分析证明了所提出的转换器的优点。转换器的设计和分析是在连续导通模式(CCM)下完成的。实验证实了所获得的理论方程。拟议的转换器电压增益类似于传统的Boost转换器。结果,将它们进行比较。比较结果说明了所提出的转换器的优点及其更高的质量。此外,在实验室中构建了拟议转换器的原型及其与2x乘法器的组合。实验结果验证了该分析。此外,他们彼此之间也有良好的协议。

In  this  paper,  a  DC-DC  converter  is  proposed  based  on  the  Cuk  converter.  The  proposed  converter  has  high  efficiency  and  itcan  be  used  in  multilevel  DC-DC  converters.  A  reduction  of  the  inductors  size  in  comparison  to  Cuk  converter  and  a  reduction  inthe  inductors  resistance  negative  effects  on  efficiency  are  the  important  points  of  the  proposed  converter.  Its  voltage  ripple  isreduced  when  compared  to  other  converters.  Its  output  voltage  has  a  high  quality  and  does  not  contain  spikes.  A  theoreticalanalysis  demonstrates  the  positive  points  of  the  proposed  converter.  The  design  and  analysis  of  the  converter  are  done  incontinues  conduction  mode  (CCM).  Experiments  confirm  the  obtained  theoretical  equations.  The  proposed  converter  voltagegain  is  similar  to  that  of  a  conventional  Boost  converter.  As  a  result,  they  are  compared.  The  comparison  illustrates  theadvantages  of  the  proposed  converter  and  its  higher  quality.  Furthermore,  a  prototype  of  the  proposed  converter  and  itscombination  with  a  2x  multiplier  are  built  in  the  lab.  Experimental  results  validate  the  analysis.  In  addition,  they  are  in  goodagreements  with  each  other. 

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