1. 研究目的与意义（文献综述）

电力电子系统是以电力电子技术为核心，由电力电子器件组成的能够实现一定功能的整体［1］。 随着电力电子技术的几次革新和机械化生产的快速发展，电力电子器件不断更新换代，使得电力电子系统趋于多功能与复杂化，更广泛地应用于能源、环境、交通运输、航空航天等重要领域。 电力电子系统通常被用于生产工艺的关键流程中，是实现生产功能的重要部分。 然而，电力电子系统在工作时其中的功率器件往往承受高电压、大电流以及极高开关频率，使其成为整个工作系统中最易发生故障的环节［2］。 一旦出现故障，系统的运行效率会大大下降，甚至直接失效。 因此，电力电子系统的稳定可靠运行与生产效率和质量有着直接联系，如何提高其可靠性、降低其故障率成为近年来的研究热点［3］。

在电力电子电路中，由于半导体存在开关损耗与导通损耗，磁芯元件存在铜耗和铁耗等，所以常需要散热器和风扇配合来达到所需散热效果。但风扇是散热系统中最容易出现故障的部件，显著影响电力电子电路的可靠性。因此在一些需要在恶劣环境中运行的电力电子装置通常需要进行无风扇设计。基于上述需求，本毕业设计旨在设计一款无风扇的buck变换器。通过功率半导体并联，采用空心电感等方法减小电路中的损耗并使损耗分布均匀，从而使其在无风扇的条件下仍然可靠工作。

buck电路是电力电子电路中，最基本的拓扑，在大功率、高效率的场合，常用同步整流技术，即由半桥和lc滤波器组成，本研究则是在半桥和滤波器的基础上进行优化，具有广泛意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

分析buck电路的工作原理并设计适用于无风扇结构的工作模式；buck电路半导体器件的选择和并联结构的设计；buck电路中空心电感器的设计；buck电路的电-热联合仿真；样机设计。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

1-2周，完成开题报告和文献翻译，完成开题答辩；

3-4周，对功率半导体器件展开设计；

5-6周，对电感电容等无源器件展开设计；

4. 参考文献（12篇以上）

［1］ 钱照明，张军明，盛况. 电力电子器件及其应用的现状和发展［j］.中国电机工程学报，2014，34（29）:5149-5161.

［2］ 周雒维，吴军科，杜雄，等. 功率变流器的可靠性研究现状及展［j］.电源学报，2013，11（1）:1-15.

［3］ 蔡涛，段善旭，康勇. 电力电子系统故障诊断技术研究综述［j］.电测与仪表，2008，45（509）:1-7, 48.