基于最大功率的本安Buck变换器设计方法

• 作者: 刘树林 郝雨蒙 李艳 游梦然
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 本质安全 Buck 变换器 最大输出功率 设计方法
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 电力电子
• 页码范围: 542-551
• 页数: 10页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191633

摘要

针对现有本质安全Buck变换器设计方法复杂繁琐的问题,该文对变换器本安特性及其与电感和负载的关系进行分析,指出同时满足电气性能指标及本安性能要求的电感取值范围随着负载电阻的降低而缩小,并定义电感的最大值与最小值相等时对应的负载电阻为最小负载电阻,推导出最小负载电阻解析表达式,并据此得出变换器的最大本安输出功率.分析得出最大功率与输入、输出电压及开关频率的四维关系图,据此提出了针对不同的电气性能指标要求及设计目标的三种便捷设计方法,同时也实现了在不同给定条件下得到最大输出功率.利用本安性能评价系统与火花实验平台对设计实例进行了仿真和实验验证,证明了理论分析和所提出设计方法的可行性.