三电平拓扑3—电感纹波电流为什么会波动?

原创 Monster电子技术 2023-08-21 11:30
“Monster电子技术”专注分享电子设计、可靠性、动力电池、BMS、新能源领域相关技术贴、行业资讯,更多信息,扫码关注本公众号。
在上一篇文章中,给大家留了一个小思考,具体请查看链接三电平拓扑2—飞跨电容三电平Boost仿真。在仿真过程中,发现一个奇怪的现象,电感电流一直在波动,请看图1。

图1 飞跨电容电压

首先我们分析一下电感电流波动的原因,因为仿真是完全开环的,开关管的PWM驱动给定的都是固定的频率fsw和占空比D,电感也是理想电感,其电感值不会发生变化。同时,根据大学电路所学,电感的电压公式

我们可以得到电感的纹波电流公式:

根据上述公式可以得出结论,电感纹波电流的波动一定是由于其两端电压U的波动。当然,这里是基于仿真中得出的结论,存在理想的假设条件:即开关频率、占空比以及电感量完全不变。我们通过仿真波形一看究竟,仿真波形如图2。从图中可以看到,飞跨电容的电压波动比较大,电感两端的电压波动也很大,原因是小编在刚开始的时候把飞跨电容设置的太小了。

图2

随后我们把电容逐渐加大,再看效果,飞跨电容电压波动保持在输出电压的一半附近,电感电流纹波不再波动,比较平稳。

图3

如何才能保证在T1和T2分别导通时电感电压稳定呢?现在我们来分析一下。根据第一篇文章三电平拓扑1—为什么要用三电平拓扑?中分析,当T1或者T2导通时,电感处于充电的阶段,当T1和T2都关断时,电感放电到输出端,当T1和T2都关断时,飞跨电容不参与主回路的功率传输,电感两端的电压为恒定值,可以列出等式(1),所以电感放电阶段对电感纹波电流影响可以忽略。

(1)

T1导通,T2关断时电流回路如图4

图4

当T1导通,T2关断时,根据基尔霍夫方程,电感两端的电压等式

T1关断,T2导通时电流回路如图5

图5

同理可以列出电感两端电压等式

电感纹波电流稳定的前提条件


推导得出:

飞跨电容的电压在拓扑中起着关键作用。为了保持电容上的电压纹波较低,需要选择合适的电容。为了确定所需的电容,需要考虑开关频率和最大允许电压纹波,我们再通过仿真看一下飞跨电容纹波电流和纹波电压的波形,如图6。

图6

电容的大小可以计算为:

理论计算只能保证飞跨电容上的电压大致在我们想要的电平附近,在实际应用中,不可避免的会出现电容电压偏离理想值得情况,如何保持飞跨电容电压的平衡和自动调节呢?由于时间有限,我们留到下一次分析。


责声明:本文素材来源于网络,免费传达知识,素材版权归原作者所有;文中观点仅供分享交流,不代表本公众号立场,转载请注明出处,如涉及版权等问题,请您告知,我们将及时处理。

  • 免费领取干货【从零开始学电子技术系列丛书】

  • 近5年新能源汽车起火状态统计报告

  • 【Monster学电子】液体铝电解电容拆解

  • 【Monster学电子】19种5V转3.3V电路集锦!

  • 【Monster学电子】此电路为什么会烧坏Mos管?

  • 【Monster学电子】电压掉电监测电路

  • 【Monster学电子】电容器

  • 【Monster学电子】到底什么才是三极管的饱和状态?

  • 【Monster学电子】是否可以把0603电容换0402的电容

  • 【Monster学电子】详解MOS数据手册

  • 【Monster学电子】超火的MOS管电路工作原理及详解

  • 【Monster学电子】MOS管失效的六大原因

  • 【Monster学电子】元器件降额准则一览表

  • E系列电阻的常识

  • DC-DC和LDO如何选型?

  • 非常经典的余电快速泄放电路

  • 【可靠性设计】你的FMEA为什么做不好?

  • 【可靠性设计】可靠性测试中HALT实验与HASS实验的区别

  • 【可靠性设计】129页PPT详述可靠性基础知识

  • 【中国芯之路】国内大陆芯片70个细分领域重要代表企业!

  • 【中国芯之路】国产模拟IC芯片对比国外

  • 【中国芯之路】半导体封测 国内 VS 国外!

  • 【中国芯之路】国产电源IC替代国外

  • Tesla Model S电池系统拆解报告(一)

  • Tesla Model S电池系统拆解报告(二)

  • 浅析特斯拉Model S的采样板(上)

  • 浅析特斯拉Model S的采样板(中)

  • 浅析特斯拉Model S的采样板(下)

  • 上汽时代动力电池装配线

  • CPT技术VS刀片电池:谁主沉浮?

  • ABC入场|电动自行车铅改锂“磨刀霍霍”

  • 【EMC】共模干扰与差模干扰是什么?

  • 【EMC】关键电路EMC设计

  • 【EMC测试】辐射发射与传导发射

  • 【EMC测试】谐波电流与电压波动和闪变

  加入技术群  

加入硬件开发、动力电池、BMS、新能源相关微信交流群,扫描以下二维码添加小编微信申请入群。添加好友时请注明地区+从事行业。


评论 (0)
  •   电磁信号模拟平台解析   北京华盛恒辉电磁信号模拟平台作为模拟复杂电磁环境的系统,在无线通信、电子对抗等多领域广泛应用。以下从功能、技术特性、应用场景及发展趋势展开详细解读。   应用案例   目前,已有多个电磁信号模拟平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁信号模拟平台。这些成功案例为电磁信号模拟平台的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能   复杂电磁环境建模:构建贴近真实的电磁环境,涵盖各类干扰因素。   多通道信号模拟:模拟多通道电磁信号
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-21 15:10 42浏览
  • 导读在汽车测试和现代工业领域,功耗控制与效率优化是工程师们不断追求的目标。虹科PCAN Router系列设备以其卓越的性能和灵活性,为CAN/CAN FD网络中的报文转换提供了高效解决方案。本文将探讨虹科PCAN Router系列设备如何在保持高效工作的同时,通过低功耗模式和高效唤醒功能,满足对能耗有严格要求的应用场景。虹科PCAN Router系列网关1 低功耗模式的优势与实现在实际的工作场景中,可能会出现一些对功耗要求存在限制的情况。鉴于此,可以灵活设置虹科PCAN Router系
    虹科汽车智能互联 2025-04-21 15:45 27浏览
  • 导读Linux驱动程序领域再添新成员,PLIN驱动程序现已正式发布。这一新驱动程序为使用LIN接口的用户提供了一个便捷、高效的解决方案。本文将展示如何安装PLIN驱动程序,以及如何在Linux环境下进行基本的PLIN通信操作,确保您能够快速掌握并应用这一新工具。继我们在Linux环境下成功推出CAN/CAN FD接口驱动程序后,现在我们为LIN接口带来了同样兼容Linux的驱动程序。免费软件包中不仅包含了驱动程序本身,还提供实用工具和一份易于理解的快速入门指南。用户下载后,需要根据当前使用的Li
    虹科汽车智能互联 2025-04-21 14:56 33浏览
  • 导读在智能汽车技术发展浪潮中,车辆控制系统的智能化、网络化已成为行业发展的必然趋势。虹科PEAK智行定位车控系统,集成了尖端科技,能够实现车辆全方位监控与控制。从实时GPS定位到CAN/CAN FD信号处理,虹科方案不仅提升了车辆的智能化水平,更在安全性和效率上迈出了革命性的一步。虹科PEAK智行定位车控系统,通过CAN/CAN FD信号实现车辆的精准控制,包括加减速、转弯、倒退等动作,模拟真实车辆平台的动态表现。该系统搭载了虹科各型号设备,通过紧密协作,实时反映车辆位置、总线报文等信息,实现车
    虹科汽车智能互联 2025-04-21 16:04 34浏览
  •  霍尔效应的检测需通过实验手段测量霍尔电压、载流子浓度等参数,并分析材料电学特性。以下是具体检测方法及流程:一、核心检测方法1、‌直流(DC)霍尔测试‌‌原理‌:通过恒定磁场和电流测量霍尔电压,适用于常规半导体材料(如硅、砷化镓)。‌步骤‌:向样品通入直流电流,施加垂直磁场,用高精度电压表直接测量霍尔电压,并排除热电压等干扰信号。2、‌交流磁场(AC)霍尔测试‌‌适用场景‌:针对低迁移率材料(如某些有机半导体),霍尔电压远小于误差电压时使用。‌技术要点‌:利用锁相放大器提取交流磁场下的
    锦正茂科技 2025-04-21 11:39 31浏览
  • 精益生产咨询师证/精益管理专业人员证/精益生产工程师证虽然在名称上有一些差异,但其实实际区别并不大,目前类似的证书以ILSSI-CLMP较为得到国际上的认可,当然,你不会因为有一张精益生产咨询师证,而会有人马上请你做咨询师,因为除了知识之外,你还要有充足经验、热诚、沟通能力等等,这些也是我们招聘咨询师的基本要求。那么,有没有必要取得CLMP证书呢?这主要取决于你自己对职业发展的规划和自我提升的意志。CLMP是什么?CLMP的全称是Certified Lean Management Profess
    优思学院 2025-04-21 14:29 27浏览
  • 一、‌基础原理验证与分析‌1、‌理解霍尔效应基本机制‌通过实验观察磁场中导体或半导体材料的电荷偏转现象,验证霍尔电压与磁场强度、电流方向的关系,直观认识洛伦兹力对载流子的作用‌。2、‌探索磁电效应关联性‌研究霍尔效应与材料电学特性(如载流子类型、浓度)的关联,揭示半导体材料的导电机制(如N型/P型半导体)。二、‌参数测量与标定‌1、‌关键物理量测量‌掌握霍尔元件灵敏度(KH)、霍尔系数(RH)、电导率(σ)及载流子迁移率(μ)的测量方法,为半导体材料性能评估提供数据支持。2、‌磁场强度与分布测定
    锦正茂科技 2025-04-21 13:03 24浏览
  •   海上安全事件应急处置系统解析   北京华盛恒辉海上安全事件应急处置系统是为应对船舶碰撞、火灾等海上突发事件打造的综合管理体系,通过技术与协同机制,实现快速响应救援、优化资源配置,守护海上生命、财产与环境安全。以下从系统构成、功能、技术、应用及趋势展开阐述。   应用案例   目前,已有多个海上安全事件应急处置系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润海上安全事件应急处置系统。这些成功案例为海上安全事件应急处置系统的推广和应用提供了有力支持。   一、系统构成
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-21 15:50 40浏览
  •  霍尔效应自发现以来,已渗透至多个行业领域,其核心应用可归纳为以下几类:一、‌电子与半导体行业‌1、‌半导体器件开发与测试‌① 通过测量霍尔系数和电阻率,判断器件的导电类型(N型/P型)及载流子浓度分布,优化器件设计和制造工艺‌。② 监控晶圆掺杂水平和表面缺陷,提高集成电路良率‌。2、‌磁场传感器制造与校准‌测试霍尔传感器的灵敏度、线性度、响应时间等参数,确保其在汽车、工业控制等场景下的可靠性‌。3、‌电磁测量仪器‌基于霍尔电压与磁场强度的线性关系,开发高斯计、电流表、功率计等‌。二、
    锦正茂科技 2025-04-21 13:17 29浏览
  •   有效数据智能分拣系统平台深度解析   一、系统概述   北京华盛恒辉有效数据智能分拣系统平台融合人工智能、机器视觉、物联网及大数据分析技术,为物流包裹、数据信息等提供高效精准的智能化分拣处理方案。通过自动化设备与智能算法协同运作,取代传统人工分拣模式,显著提升分拣效率、降低错误率,满足电商、快递及供应链不断增长的业务需求。   应用案例   目前,已有多个有效数据智能分拣系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润有效数据智能分拣系统。这些成功案例为有效数据智能分
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-21 16:22 34浏览
  •   海上安全事件应急处置系统平台深度解析   一、平台概述   北京华盛恒辉海上安全事件应急处置系统平台融合现代信息技术、通信技术、GIS、大数据分析及 AI 等技术,旨在快速响应船舶碰撞、火灾、溢油等海上突发事件,实现科学决策与高效资源调配,保障海上生命财产安全、减少环境污染。   应用案例   目前,已有多个海上安全事件应急处置系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润海上安全事件应急处置系统。这些成功案例为海上安全事件应急处置系统的推广和应用提供了有力支持
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-21 15:21 46浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦