基于交错并联Boost变换器的耦合电感综合建模与多目标优化方法

作者：马小勇; 王萍; 王议锋^*; 陶珑; 杨绍琪

来源：电工技术学报, 2022, 37(24): 6399-6410.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220680

• 交错并联Boost变换器
• 耦合电感
• 综合建模
• 多目标优化

为实现电感体积与变换器效率的双重优化，该文基于大功率交错并联Boost变换器，提出一种耦合电感综合建模与多目标优化方法。首先，基于输入电流纹波约束，建立耦合电感电气参数取值的数学模型。其次，优化传统E型耦合电感绕组布局，提出绕组均分的电感设计方案。在此基础上，以耦合电感的关键参数（开关频率、耦合系数以及磁心截面积）为设计变量，建立电感体积和变换器效率的综合模型。以综合模型为基础，通过设计变量的迭代运算，获得效率和电感体积的Pareto前沿，从而为耦合电感的多目标优化提供理论依据。最后，对比制作基于耦合与非耦合电感的20kW实验样机。结果表明，基于耦合电感的实验样机最高效率为98.43%，较非耦合电感提高了0.21%，且耦合以后电感体积下降了32%。

• 单位
  天津大学