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成果名称: 一种考虑滤波电容ESR的本质安全型Buck-Boost变换器设计方法

成果登记号: 9612022Y2899

第一完成单位: 陕西理工大学

联 系 人: 皇金锋

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 电子信息

应用行业: 采矿业

学科分类: 电力电子技术(470.4031)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 皇金锋,李林鸿,张鹏超,董锋斌

成果简介:

应用于煤矿、石化等危险环境的Buck-Boost变换器不仅要满足本质安全要求,同时还要满足电气性能指标如纹波电压的要求。现有本质安全开关变换器参数设计依据是理想纹波电压表达式,但实际上受寄生参数如电容等效串联电阻(ESR)的影响,按照理想公式设计的电容无法满足纹波电压指标要求,通常要选择2-4倍的裕量,这样就会增加变换器短路时爆炸风险。电容的ESR不仅会引起开关变换器纹波电压波形畸变,同时还对纹波电压的大小有重要影响,为了更好指导本质安全Buck-Boost变换器的参数设计,分析了电容ESR引起变换器纹波电压畸变的机理,建立了考虑电容ESRBuck-Boost变换器纹波电压精确数学模型,基于此模型提出了在输入电压、负载电阻及电容ESR变化的动态范围内本质安全型Buck-Boost变换器的参数设计方法。实验结果表明:本文提出的设计方法可以有效地减小输出滤波电容的裕量,同时有利于提高本质安全变换器的本安性能。