高功率密度、小型化、集成化一直是功率变换器的发展方向,多相交错并联技术有助于提高变换器输入和输出电流频率、减小输入和输出电流纹波、降低变换器对滤波电容的要求,有效改善变换器的效率和可靠性,因而在功率变换器中得到广泛应用。然而,多相交错并联技术使变换器中存在多个电感元件,不利于提高变换器的功率密度,本文将围绕多相交错并联变换器中电感的磁耦合集成设计展开研究。本文首先分析解耦集成电感,利用每相电路中电感电压相位交错的关系,将所有分立的电感集成到一个磁芯结构中,由于解耦特性,不改变多相交错并联变换器的工作特性。通过建立磁芯损耗计算模型,分析磁芯结构和绕组绕制方向对解耦集成电感损耗的影响。与分立电感相比,合理设计的解耦集成电感大大减小了尺寸和损耗。低电流纹波与快动态响应之间的矛盾,使电感参数不得不在稳态性能和动态性能之间折中,利用多相电感之间的耦合集成,不但能克服这一问题,还能够降低损耗。由于电感电压相位交错,多相耦合集成电感方案有助于提高稳态性能对应的等效稳态电感量,同时能降低动态性能对应的等效动态电感量,可以较好地兼顾稳态效率性能和动态响应性能。本文针对任意相数和任意占空比的情况,系统地分析了多相耦合集成电感交错并联变换器,并设计多相耦合集成电感,使得在不影响变换器动态性能的条件下,减小相电感电流纹波,同时由于耦合集成电感气隙的分散,可降低磁性元件的磁芯损耗和绕组损耗,进一步使得变换器的效率得到改善。当耦合集成电感的相数较多时,结构的不完全对称将导致各相等效电感出现不对称的情况,导致相电感电流不平衡和输出电压纹波增大,对此,本文提出了一种组合式耦合电感方案,可实现六相电感的对称耦合。根据该方案的电路和磁路模型,建立耦合参数与电流纹波的关系。与三个两相耦合集成电感的交错并联变换器相比,采用组合式耦合电感的交错并联变换器可在较宽的占空比范围内,降低相电感电流纹波、减小绕组交流损耗。