1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 目的及意义

dc / dc变换器是一种将直流电转换为所需要的另一种直流电的设备，即把大电压小电流的输入通过变换器变换成小电压大电流或将小电压大电流的输入通过变换器变换成大电压小电流。因为一般的单向dc / dc变换器中的主功率传输通路上都使用的是单向导通器件，故变换器的能量传递方向只能是一个方向的，不可以反向传递。而在其他的领域，如航天电源系统、电动汽车及直流不停电电源系统等，在这些领域都需要能量能够双向流动的dc / dc变换器[1~3]。

如果依旧采用单向拓扑结构，那么就要求将两个单向dc / dc变换器进行反并联，可是如此接法的电路结构对于需要能量双向流动的场合来说，结构复杂、成本高、可靠性差、性价比低等缺点将随之显现出来。而在实际应用中，通常是把两个变换器的反并联模式用一个能量能够双向流动的变换器来代替，即双向dc / dc变换器。这样结构的双向dc / dc变换器不仅可以减小变换器体积和重量，而且还能提高变换器的功率密度，节约成本，在原有基本单向dc / dc变换器的基础上衍生出各种双向dc / dc变换器。

2. 研究的基本内容与方案

直流稳压电源包括线性稳压电源和开关稳压电源两大类，它们被广泛应用于电力电子和自动化领域中。线性稳压电源的优点在于电路结构简单、输出电压纹波小、动态响应快、射频和电磁干扰小等，但是因为它的转换效率低，因发热而造成的损耗比较严重，限制其在现代通讯及工业自动化领域的应用和发展。开关电源技术是一种利用 MOSFET、IGBT等一些功率变换器件通过控制开关关断转换电能的电力电子技术。因为开关电源兼具高效、紧凑、节能、环保等优势，在最近的几年内已经从电力电子领域中脱颖而出，成为研究的焦点问题。目前，模块化、小型化、高频化、低成本、低电磁干扰、高可靠性、高功率密度已经成为开关电源发展的主要目标，在今天科技得到前所未有的发展，研究开关电源变得更加有实际意义和社会价值[12~18]。
本文在研究了交错并联磁集成双向DC / DC变换器的工作原理及工作模态的基础上，重点研究并详细分析了交错并联磁集成双向DC / DC变换器工作在 Buck 和 Boost 工作模态下的稳态电流纹波和暂态响应速度。并分别提出了两相交错并联磁集成双向 DC/DC 变换器运行在 Buck 模式下和运行在 Boost 模式下的设计准则。
第一章 概述了本论文的选题背景和研究意义，简单介绍了交错并联磁集成的国内外研究现状和发展状况。
第二章和第三章详细分析了交错并联磁集成双向DC / DC变换器的 Buck 和 Boost 工作模态的工作原理，给出了在 CCM 模式下电流纹波的表达式和设计准则，最后对分析结果进行了仿真验证。同时详细分析了交错并联磁集成双向DC / DC变换器 Buck 工作模态时，由于轻载进入 DCM 模式的工作状态，并且给出了计算公式并对结果进行仿真和实验验证。
第四章 详细分析了交错并联磁集成双向DC / DC变换器中耦合电感的实现方式，并用电路实验加以验证。
现有的磁集成耦合电感器以美国 Volterra 公司的产品为代表，存在着铁芯的耦合结构复杂，线圈的长度较长、铜损耗较大并浪费铜材的缺点。为解决这一问题，本文提出了一种实施方便、铁芯耦合结构简单、磁路气隙和线圈长度最小，从而节约铜材、减小线圈铜损耗和铁芯损耗的交错并联磁集成耦合电感器[33~36]。这种电感器的提出克服了之前一系列技术上的不足。此种交错并联磁集成耦合电感器，由铁芯和线圈组成，所述铁芯体由“王”字形、和“I”字形铁芯构成；“王”字形铁芯居中，“I”字形铁芯分别置于“王”字形

铁芯两侧，组成“I 王 I”型铁芯体。在“王”字形铁芯的两个中柱上分别缠绕两相线圈，通过改变所述两相线圈的电流方向来保证所述两个中柱的磁通方向相反[37~38]。在“王”字形铁芯两侧与“I”字形铁芯的接触处各设置三个磁路气隙，通过改变 “王”字形铁芯的三个横轭的长度，或者通过改变 “王”字形铁芯与 “I”字形铁芯接触处之间的距离来调整所述磁路气隙的长度，从而调整 “I 王 I”型交错并联磁集成耦合电感器的耦合系数，满足漏感量要求。

3. 研究计划与安排

1-2周查阅相关文献资料；

3-4周撰写开题报告，

2018.3.20.前上传开题报告；每三周上传一次阶段性成果；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 杨玉岗 ,陈丹丹 ,马杰等 .基 于fpga的四相交错并联磁集成bucｋ变换器研究[j].测 控 技 术 ,2014,３4(11) :139-143.

[2] 荣德生 ,陈淑涵 ,李 洪 珠 ,等. 磁集成buck 变换器在超级电容充电系统中的建模 [j].电 工 电 能 新 技 术 ,2015,32(5):14-18.

[3] sergio busquets-monge, salvador alepuz , josep bordonau .a novel bidirectional multilevel boost-buck dc-dc converter, ieee 2009,pp.707-714.