發(fā)布時間：2017-10-23 03:20

  本文關(guān)鍵詞：雙電流源型輸入SEPIC變換器的研究

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【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭,環(huán)境污染的不斷加重,以新能源為主導的分布式發(fā)電越發(fā)得到人們的關(guān)注,同時以用戶端直流負載為導向的分布式電源也得到了國內(nèi)外學者的廣泛研究。一般電源最基本的任務(wù)就是提供穩(wěn)定的電能供給,而這一標準卻與大部分新能源背道而馳,諸如太陽能、風能等新能源普遍存在不穩(wěn)定、受環(huán)境因素影響較為嚴重的特點,因此聯(lián)合兩個以上的新能源進行聯(lián)合供電成為了分布式電源較為有前景的發(fā)展方向,為了節(jié)約成本,優(yōu)化變換器拓撲結(jié)構(gòu),多輸入變換器成為了聯(lián)合供電系統(tǒng)研究重點。文獻研究發(fā)現(xiàn),輸出電流紋波會導致光伏電池、燃料電池等電流源型新能源發(fā)電載體一系列諸如能量轉(zhuǎn)化效率降低、使用壽命縮短等問題,所以多電流源型輸入變換器成為了此類新能源供電系統(tǒng)研究的熱點。因此本文研究主要關(guān)于中小功率場合下多電流源型輸入變換器。雙電流源型輸入SEPIC變換器因為其電感型輸入結(jié)構(gòu),可以有效抑制輸出電流紋波,適用于中小功率場合新能源聯(lián)合供電的分布式電源。本文在詳細研究變換器工作原理和控制策略的基礎(chǔ)之上,針對變換器反激式儲能變壓器的漏感問題,首先采用了無源吸收的方法,分析了不能采用RCD箝位電路的原因并給出了RCD緩沖電路的設(shè)計方法;然后采用了有源箝位技術(shù)來吸收利用變壓器漏感能量,同時實現(xiàn)了有源箝位開關(guān)管的零電壓開通。在此基礎(chǔ)之上,進一步對有源箝位雙輸入SEPIC電路進行了優(yōu)化設(shè)計,提出了采用耦合電感技術(shù)來抑制輸入端電流紋波,并采用同步整流技術(shù)來減少輸出側(cè)整流電路的損耗,并實現(xiàn)了同步整流管的零電壓開通。最后根據(jù)理論分析結(jié)果,對相關(guān)電路進行了仿真,驗證了理論分析的正確性,并搭建了一臺200W的實驗原理樣機,給出了實驗結(jié)果,證實了理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：分布式電源 多輸入變換器 有源箝位 軟開關(guān) 耦合電感
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 能源危機13-14
• 1.2 新能源開發(fā)利用14-17
• 1.2.1 新能源的特點14-15
• 1.2.2 新能源分布式發(fā)電15-16
• 1.2.3 新能源聯(lián)合供電16-17
• 1.3 多輸入變換器17-21
• 1.3.1 多輸入變換器拓撲18
• 1.3.2 電流源型多輸入變換器18-21
• 1.4 研究內(nèi)容及研究意義21-22
• 1.4.1 研究內(nèi)容21
• 1.4.2 研究意義21-22
• 第二章 變換器工作原理及控制策略22-40
• 2.1 變換器工作原理22-25
• 2.1.1 工作模態(tài)分析22-24
• 2.1.2 開關(guān)管組合及選擇24-25
• 2.2 變換器參數(shù)設(shè)計25-32
• 2.2.1 輸入電感設(shè)計25-26
• 2.2.2 高頻變壓器設(shè)計26-31
• 2.2.3 緩沖電容設(shè)計31
• 2.2.4 輸出電容設(shè)計31
• 2.2.5 開關(guān)器件設(shè)計31-32
• 2.3 變換器控制策略32-36
• 2.3.1 能量管理方案33-35
• 2.3.2 數(shù)字控制系統(tǒng)流程35-36
• 2.4 控制系統(tǒng)輔助電路36-39
• 2.4.1 驅(qū)動電路36-37
• 2.4.2 采樣電路37-38
• 2.4.3 信號調(diào)理電路38
• 2.4.4 硬件保護電路38-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 變換器漏感問題與優(yōu)化設(shè)計40-53
• 3.1 功率變壓器漏感問題40-43
• 3.1.1 漏感抑制變壓器繞法40-41
• 3.1.2 漏感的無源吸收41-42
• 3.1.3 漏感的有源吸收42-43
• 3.2 有源箝位軟開關(guān)技術(shù)43-47
• 3.2.1 有源箝位工作模態(tài)43-46
• 3.2.2 有源箝位參數(shù)設(shè)計46-47
• 3.2.3 軟開關(guān)實現(xiàn)條件47
• 3.3 輸入電流紋波抑制47-50
• 3.3.1 耦合電感拓撲48-49
• 3.3.2 耦合電感設(shè)計49-50
• 3.4 同步整流技術(shù)50-52
• 3.4.1 同步整流拓撲50-51
• 3.4.2 同步整流設(shè)計51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 仿真與實驗驗證53-63
• 4.1 仿真驗證53-56
• 4.1.1 變換器工作原理仿真53-54
• 4.1.2 漏感及吸收電路仿真54
• 4.1.3 有源箝位技術(shù)仿真54-55
• 4.1.4 耦合電感仿真55-56
• 4.1.5 同步整流仿真56
• 4.2 實驗結(jié)果56-61
• 4.2.1 穩(wěn)態(tài)實驗57-60
• 4.2.2 動態(tài)實驗60-61
• 4.3 效率測試比較61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 工作總結(jié)與展望63-65
• 5.1 工作總結(jié)63
• 5.2 工作展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文70

【參考文獻】

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本文編號：1081368