南方电网电力电子考试中,DC/DC变换器的效率直接影响电力电子装置的能耗与运行稳定性,其优化措施是光江电考的重点考查内容,常以简答题、综合分析题形式出现。掌握三类核心优化措施的细节,可有效提升答题准确率,以下进行精简解析。
选用非隔离型拓扑如同步整流Buck变换器,替代传统二极管整流拓扑,利用导通电阻更低的MOS管替代续流二极管,降低导通损耗。对于隔离型需求场景,采用交错并联拓扑,减小输入输出电流纹波,降低滤波元件损耗,同时提升变换器的功率密度。拓扑结构的损耗对比与适用场景是多选题的高频考点。
优先选用低导通电阻、高开关速度的MOSFET或IGBT,降低开关损耗与导通损耗,需注意器件的耐压值与电流等级需匹配变换器工况。无源元件方面,选用高频低阻的电感与电容,减少电感的磁芯损耗与电容的等效串联电阻损耗,元件参数的选型计算是计算题的易错考点。
采用脉冲频率调制或脉冲宽度调制与脉冲频率调制混合控制策略,在轻载工况下降低开关频率,减少开关损耗;重载工况下切换至脉冲宽度调制,保证输出电压稳定。同时,加入软开关技术如零电压开关或零电流开关,消除开关过程中的电压电流重叠区,大幅降低开关损耗,软开关的实现原理是判断题的常考细节。
