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面向隔离 ZVS Cuk 变换器的集成磁力设计

应用物理 2026-05-12 v1

摘要

本文提出了一种新的集成磁力 (Integrated Magnetics, IM) 设计,用于隔离零电压开关 (ZVS) Cuk 变换器 (IZCC)。在该设计中,六个磁力线绕在单个磁性芯上,为最小化磁性芯体积和损耗,考虑了直流 (DC) 和交流 (AC) 磁通的抵消。DC 磁通被完全抵消,AC 磁通必须抵消至一定程度,以确保输入输出电感电流具有足够的纹波,从而满足在所有开关上实现 ZVS 的条件。因此,必须考虑磁路联结系数 (coupling coefficients, CC) 的值,以确保所有开关都能获得实现 ZVS 的最小纹波。该设计实现于一个简单的 U 型磁心,CC 值基于绕合位置和布局确定。为验证该思想的可行性,本文提出了一个硬件原型,功率为 0.5 kW,开关频率为 150 kHz,峰值效率达 97.25%。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.10736,
  title  = {An Integrated Magnetics Design for an Isolated ZVS Cuk Converter},
  author = {Sadegh Esmaeili Rad and Sudip K Mazumder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.10736},
  year   = {2026}
}

备注

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