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关于双有源桥设计指南TIDA-010054参考过程中所遇到的几个疑问?有兴趣的工程师不妨来看看。

各个大厂设计指南是设计人员参考的重要资料之一。这里谈谈自己在这个过程中所遇到的一些问题,对于双有源桥拓扑本人算是小白,不太了解,经过几天的学习也算是稍有眉目。下面就谈谈我在学习过程中所遇到的疑惑,还请广大工程师朋友们帮忙解惑。

一、参考设计P18第2.3.4.1节

讲述漏感,漏感是双有源桥设计关键之一,基于SPS控制的DAB电感电流工作波形如图1所示。

图1 电感电流波形

根据积分计算可以得到输出功率与电感和移相角的表达式

根据图1中蓝色圈内电流波形可以列出两个电感电流表达式,即可解得转折点处的电流表达式

本人自己推导结果如下

第一个疑问:电压传输比d与参考设计中的定义不同。感觉好像是电压下标标错了。

二、输出功率与传输比曲线图

参考设计P20第2.3.4.1节,原文中给出的曲线如图2所示。

图2 参考设计中电压传输比与输出功率的关系

根据文中所示,本人自己推导公司作图如图3所示。

图3 电压传输比与输出功率的关系

第二个疑问:公式一样做出来的曲线恰好相反。这是第二个疑惑?

三、电感对电流的影响

参考设计P20第2.3.4.2节,原文中给出的公式如下

本人对电感电流进行积分计算,得到的表达式如下

经过化简得

第三个疑问:表达式计算后多了个系数。

原文中所述,随着电感值的增大,电流有效值增大,此处有些不明白,图18中确实是随电感增加电流值增加,本人根据推导公式作图如图4所示。

图4 电流与移相角、电压传输比和电感值的关系

第四个疑问:图中看出随电感增加,电流有效值减小。

四、移相角

参考设计P21第2.3.4.3节,原文中给出的公式如下

本人通过计算得出结果如下

化简后

第五个疑问:原文中表达式与本人推导的少一个Pi。(修改:原文中功率表达式多了一个Pi,故导致我后面推导多了一个,原文中的移相角表达式无误。)

总结:在学习的过程中不断遇到问题,希望各位工程师朋友能帮我解惑,不太确定问题出在哪里。

关于参考手册可以再TI官网获取,搜索编号就可以获得,或者在星球号获取《基于SPS的DAFB特性分析 电感对电流的影响 随笔 第四弹》。感谢大家关注、支持。

2021.11.10晚21:16 关于第四个问题解答如下。

我弄明白了,原参考手册中所讲的电感值增大,变压器原边和副边的电流值增大的意思了。手册中将把基准电流Inom设为常数,所以就有了电感增大,移相角增大,电流只增加,效果如图所示。

但是,基准电流与电感有关,不同电感知对应的基准电流不同,所以我认为这种说法不正确。考虑电感时,效果图如下。

这样的话,电感增加,电流是减小的。

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2021-11-10 14:03

此处,主要给出了与原参考文献的有出入的地方,由于本人水平有限,不能确定哪里出了问题。有兴趣的朋友欢迎留言讨论。

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2021-11-10 15:39

注意:原参考文献中传输功率P的计算公式中,分母应该为Pi,并不是Pi的平方。也就是电感电流波形图下的第一个公式。

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2021-11-10 21:12

我弄明白了,原参考手册中所讲的电感值增大,变压器原边和副边的电流值增大的意思了。手册中将把基准电流Inom设为常数,所以就有了电感增大,移相角增大,电流只增加,效果如图所示。

但是,基准电流与电感有关,不同电感知对应的基准电流不同,所以我认为这种说法不正确。考虑电感时,效果图如下。

这样的话,电感增加,电流是减小的。

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2021-11-11 18:30

2021.11.11晚18.24 关于疑问3已经证实本人推导的表达式无误,原参考文献中少了个系数三分之一。

降压模式下:一篇论文中得出SPS移相情况下,原边电流表达式

我利用软件推导的过程如下:

通过整理、近似就可以得到论文中的式子。注意我推导过程中变量D表示为移相角,而论文中表示为移相比。

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yujunice
LV.5
6
2021-12-02 12:39

单相双有源电桥 (DAB) 直流/直流转换器的实现。DAB 拓扑具有软开关换向、减少器件数量和高效等优势。该设计在功率密度、成本、重量、电隔离、高电压转换比和可靠性等关键要素方面大有裨益,是电动汽车充电站和能量存储应用的理想之选。DAB 中的模块化和对称结构能堆叠多个转换器,实现高功率吞吐量和双向运行模式,从而支持电池充电和放电应用。

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cwm4610
LV.6
7
2021-12-28 10:36

电感L的选型是否有一定的要求?

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