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
  • 时源芯微——RE超标整机定位与解决详细流程一、 初步测量与问题确认使用专业的电磁辐射测量设备,对整机的辐射发射进行精确测量。确认是否存在RE超标问题,并记录超标频段和幅度。二、电缆检查与处理若存在信号电缆:步骤一:拔掉所有信号电缆,仅保留电源线,再次测量整机的辐射发射。若测量合格:判定问题出在信号电缆上,可能是电缆的共模电流导致。逐一连接信号电缆,每次连接后测量,定位具体哪根电缆或接口导致超标。对问题电缆进行处理,如加共模扼流圈、滤波器,或优化电缆布局和屏蔽。重新连接所有电缆,再次测量
    时源芯微 2024-12-11 17:11 123浏览
  • 首先在gitee上打个广告:ad5d2f3b647444a88b6f7f9555fd681f.mp4 · 丙丁先生/香河英茂工作室中国 - Gitee.com丙丁先生 (mr-bingding) - Gitee.com2024年对我来说是充满挑战和机遇的一年。在这一年里,我不仅进行了多个开发板的测评,还尝试了多种不同的项目和技术。今天,我想分享一下这一年的故事,希望能给大家带来一些启发和乐趣。 年初的时候,我开始对各种开发板进行测评。从STM32WBA55CG到瑞萨、平头哥和平海的开发板,我都
    丙丁先生 2024-12-11 20:14 86浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-12 10:13 64浏览
  • 应用环境与极具挑战性的测试需求在服务器制造领域里,系统整合测试(System Integration Test;SIT)是确保产品质量和性能的关键步骤。随着服务器系统的复杂性不断提升,包括:多种硬件组件、操作系统、虚拟化平台以及各种应用程序和服务的整合,服务器制造商面临着更有挑战性的测试需求。这些挑战主要体现在以下五个方面:1. 硬件和软件的高度整合:现代服务器通常包括多个处理器、内存模块、储存设备和网络接口。这些硬件组件必须与操作系统及应用软件无缝整合。SIT测试可以帮助制造商确保这些不同组件
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:45 90浏览
  • 习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-11 17:58 98浏览
  • 在智能化技术快速发展当下,图像数据的采集与处理逐渐成为自动驾驶、工业等领域的一项关键技术。高质量的图像数据采集与算法集成测试都是确保系统性能和可靠性的关键。随着技术的不断进步,对于图像数据的采集、处理和分析的需求日益增长,这不仅要求我们拥有高性能的相机硬件,还要求我们能够高效地集成和测试各种算法。我们探索了一种多源相机数据采集与算法集成测试方案,能够满足不同应用场景下对图像采集和算法测试的多样化需求,确保数据的准确性和算法的有效性。一、相机组成相机一般由镜头(Lens),图像传感器(Image
    康谋 2024-12-12 09:45 100浏览
  • 全球智能电视时代来临这年头若是消费者想随意地从各个通路中选购电视时,不难发现目前市场上的产品都已是具有智能联网功能的智能电视了,可以宣告智能电视的普及时代已到临!Google从2021年开始大力推广Google TV(即原Android TV的升级版),其他各大品牌商也都跟进推出搭载Google TV操作系统的机种,除了Google TV外,LG、Samsung、Panasonic等大厂牌也开发出自家的智能电视平台,可以看出各家业者都一致地看好这块大饼。智能电视的Wi-Fi连线怎么消失了?智能电
    百佳泰测试实验室 2024-12-12 17:33 90浏览
  • RK3506 是瑞芯微推出的MPU产品,芯片制程为22nm,定位于轻量级、低成本解决方案。该MPU具有低功耗、外设接口丰富、实时性高的特点,适合用多种工商业场景。本文将基于RK3506的设计特点,为大家分析其应用场景。RK3506核心板主要分为三个型号,各型号间的区别如下图:​图 1  RK3506核心板处理器型号场景1:显示HMIRK3506核心板显示接口支持RGB、MIPI、QSPI输出,且支持2D图形加速,轻松运行QT、LVGL等GUI,最快3S内开
    万象奥科 2024-12-11 15:42 96浏览
  • 本文介绍瑞芯微RK3588主板/开发板Android12系统下,APK签名文件生成方法。触觉智能EVB3588开发板演示,搭载了瑞芯微RK3588芯片,该开发板是核心板加底板设计,音视频接口、通信接口等各类接口一应俱全,可帮助企业提高产品开发效率,缩短上市时间,降低成本和设计风险。工具准备下载Keytool-ImportKeyPair工具在源码:build/target/product/security/系统初始签名文件目录中,将以下三个文件拷贝出来:platform.pem;platform.
    Industio_触觉智能 2024-12-12 10:27 93浏览
  • 铁氧体芯片是一种基于铁氧体磁性材料制成的芯片,在通信、传感器、储能等领域有着广泛的应用。铁氧体磁性材料能够通过外加磁场调控其导电性质和反射性质,因此在信号处理和传感器技术方面有着独特的优势。以下是对半导体划片机在铁氧体划切领域应用的详细阐述: 一、半导体划片机的工作原理与特点半导体划片机是一种使用刀片或通过激光等方式高精度切割被加工物的装置,是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备。它结合了水气电、空气静压高速主轴、精密机械传动、传感器及自动化控制等先进技术,具有高精度、高
    博捷芯划片机 2024-12-12 09:16 97浏览
  • 一、SAE J1939协议概述SAE J1939协议是由美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)定义的一种用于重型车辆和工业设备中的通信协议,主要应用于车辆和设备之间的实时数据交换。J1939基于CAN(Controller Area Network)总线技术,使用29bit的扩展标识符和扩展数据帧,CAN通信速率为250Kbps,用于车载电子控制单元(ECU)之间的通信和控制。小北同学在之前也对J1939协议做过扫盲科普【科普系列】SAE J
    北汇信息 2024-12-11 15:45 121浏览
我要评论
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