【摘要】：現代電力電子技術朝著高頻化、模塊化、數字化的方向發(fā)展,高頻化u可以減小濾波器的參數,降低變壓器的體積,同時也使開關損耗增大,電路效率大幅降低。高頻諧振軟開關變換器解決了開關損耗和開關噪聲的問題,但它通常是一個強非線性系統(tǒng),其諧振過程分析和電路參數設計非常繁瑣,所以對高頻諧振軟開關變換器的精確數學模型的研究越來越迫切。本文結合某公司高壓直流電源的研發(fā),著重研究串聯諧振變換器的時域建模法和控制技術。主要內容包括以下幾個方面:在分析了國內外的高頻諧振軟開關變換器的常用拓撲和控制方法的基礎上,選用串聯諧振變換器作為主電路拓撲。利用諧振電流通過二極管續(xù)流或者斷續(xù)時開通和關斷IGBT,實現零電壓開通(ZVS)和零電流關斷(ZCS)。高頻高壓變壓器是串聯諧振變換器的重要組件,分析高頻高壓變壓器的等效模型,并對變壓器的漏感和分布電容進行研究,分析它們對電路拓撲的影響和抑制方法,提供一種漏感和分布電容的測量方法。串聯諧振變換器具有不同的工作模式,分析開關頻率大于諧振頻率的工作模式和諧振過程,推導建立不同諧振子周期的數學描述方程并進行仿真驗證,研究開關頻率的變化對輸出電壓的影響,繪制諧振電流和諧振電容電壓的穩(wěn)態(tài)軌跡。分析開關頻率小于諧振頻率的工作模式,比較分析不同品質因數Q對諧振電流續(xù)流的影響�；跁r域模型分析諧振參數設計方法和變頻調控技術,編寫控制算法,搭建實驗平臺,結合硬件進行調試和實驗驗證。實驗結果與理論分析一致。
[Abstract]:Modern power electronics technology is developing towards high frequency, modularization and digitization. High frequency u can reduce the parameters of filter, reduce the volume of transformer, increase the switching loss and reduce the circuit efficiency. High frequency resonant soft switching converter solves the problem of switching loss and switching noise, but it is usually a strong nonlinear system, and its resonant process analysis and circuit parameter design are very complicated. Therefore, it is more and more urgent to study the precise mathematical model of high frequency resonant soft switching converter. In this paper, the time domain modeling method and control technology of series resonant converter are studied in combination with the research and development of HVDC power supply in a company. The main contents are as follows: on the basis of analyzing the common topologies and control methods of high frequency resonant soft switching converters at home and abroad, series resonant converters are selected as the main circuit topology. Realization of Zero-Voltage turn-on (ZVS) and Zero-Current turn-off (ZCS). Using resonant current through Diode continuous current or on and off IGBT, High frequency high voltage transformer is an important component of series resonant converter. The equivalent model of high frequency high voltage transformer is analyzed. The leakage inductance and distributed capacitance of transformer are studied, and their influence on circuit topology and suppression method are analyzed. A method for measuring leakage inductance and distributed capacitance is provided. The series resonant converter has different working modes. The operating mode and the resonant process of the switching frequency greater than the resonant frequency are analyzed, and the mathematical description equations of different harmonic oscillator periods are derived and verified by simulation. The influence of switching frequency on output voltage is studied, and the steady state trajectory of resonant current and resonant capacitor voltage is plotted. The operation mode of switching frequency less than the resonant frequency is analyzed, and the influence of different quality factors Q on the resonant current continuation is compared and analyzed. Based on the time-domain model, the resonant parameter design method and frequency conversion control technology are analyzed, the control algorithm is compiled, the experimental platform is built, and the hardware is used to debug and verify the experiment. The experimental results are consistent with the theoretical analysis.
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

【參考文獻】

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本文編號：2306104