交错并联Buck/Boost变换器中磁集成电感仿真与设计开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着电力电子技术和便携式电子设备的快速发展，人们对高效、高功率密度dc-dc变换器的需求日益增长。

交错并联buck/boost变换器作为一种能够实现升降压功能的电路拓扑，具有输入电流纹波小、输出电压纹波小、动态响应速度快等优点，被广泛应用于新能源汽车、光伏发电、便携式电源等领域。

然而，传统的交错并联buck/boost变换器通常采用分立电感，存在体积大、效率低、电磁干扰严重等问题，难以满足高功率密度、高效率的发展需求。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，交错并联buck/boost变换器和磁集成电感技术得到了广泛关注和研究。

国内研究现状国内学者在交错并联buck/boost变换器拓扑、控制策略、以及应用等方面开展了大量研究工作。

例如，[文献1]提出了一种基于输入电流重构的交错并联buck/boost变换器控制策略，有效提高了变换器的动态响应速度和稳定性；[文献2]将交错并联buck/boost变换器应用于光伏发电系统，实现了高效的能量转换。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本课题主要内容包括以下几个方面：
1.交错并联buck/boost变换器拓扑及工作原理研究:分析buck变换器和boost变换器的基本工作原理，在此基础上，研究交错并联buck/boost变换器的拓扑结构，详细分析其在不同工作模式下的工作原理和特点，为后续磁集成电感的设计提供理论依据。

2.磁集成电感设计:针对交错并联buck/boost变换器的应用需求，研究磁集成电感的结构设计方法，包括磁芯材料选择、绕组方式设计、结构参数优化等，并通过仿真分析验证设计方案的可行性。

4. 研究的方法与步骤

本课题的研究将采用理论分析、仿真建模和实验验证相结合的方法。

1.理论分析：首先，通过查阅文献资料，了解交错并联buck/boost变换器和磁集成电感的国内外研究现状，掌握其基本原理、拓扑结构、设计方法等。

其次，对交错并联buck/boost变换器进行深入分析，推导其数学模型，并根据应用需求确定磁集成电感的关键参数。

5. 研究的创新点

本课题的创新点主要体现在以下几个方面：
1.提出一种适用于交错并联buck/boost变换器的磁集成电感设计方案，通过优化磁芯结构、绕组方式等，提高电感量和耦合系数，降低损耗，改善变换器的性能指标。

2.建立了考虑磁集成电感寄生参数的交错并联buck/boost变换器仿真模型，并通过仿真分析，揭示了磁集成电感对变换器性能的影响规律，为磁集成电感的设计提供了理论依据。

3.通过实验验证了所提出的磁集成电感设计方法的可行性和有效性，为磁集成电感在交错并联buck/boost变换器中的应用提供了技术支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 贾祥宇, 王学强, 孙宜峰, 等. 一种新型交错并联buck-boost变换器[j]. 电工电能新技术, 2020, 39(4): 70-79.

[2] 刘畅, 张卫平, 徐国卿, 等. 基于磁集成技术的双向buck-boost变换器设计[j]. 电工技术学报, 2019, 34(19): 4144-4153.

[3] 王坤, 张兴, 王军, 等. 基于磁集成技术的双相耦合buck-boost变换器[j]. 电工技术学报, 2021, 36(23): 4908-4919.