【摘要】：針對一些特定的應(yīng)用場合,需要變換器能夠輸出低電壓紋波、大功率和輸出電壓連續(xù)可調(diào),而多相交錯技術(shù)在這方面有一定優(yōu)勢。多相交錯并聯(lián)DC/DC變換器廣泛應(yīng)用于低電壓大電流場合,如PC電源。多相交錯技術(shù)使得變換器輸出紋波低、頻率高,改善了濾波網(wǎng)絡(luò),可以運用于實驗室電源、高精度直流穩(wěn)壓電源等領(lǐng)域。這種變換器輸出紋波低是通過各相電流相位交錯疊加來實現(xiàn)的。硬件電路產(chǎn)生高精確的交錯相角不易實現(xiàn),較復雜,而通過數(shù)字控制器易產(chǎn)生高精度的交錯相角。對多相變換器輸出紋波和相間均流進行深入研究,有利于同時改善變換器的低紋波和大功率等電源性能。本文選擇六相交錯并聯(lián)Buck電路作為主功率拓撲,各相之間共用同一個濾波電容連接到負載。針對多相交錯并聯(lián)變換器結(jié)構(gòu),理論分析了相參數(shù)失配導致分配負載不均的特點,并通過仿真深入研究。結(jié)合交錯原理推導兩相變換器輸出電流紋波與相電流之間的數(shù)學表達式,并理論分析了多相變換器的輸出紋波與相數(shù)及占空比的關(guān)系。詳細對比分析了滿足相同電壓紋波要求時,穩(wěn)態(tài)下電感值失配情況時需要對輸出濾波電容重新設(shè)計。采用狀態(tài)空間平均法對多相變換器數(shù)學建模,并以兩相為例,通過頻率響應(yīng)分析驗證建模的合理性。結(jié)合所建的兩相小信號模型,設(shè)計了內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)均流控制器,仿真和實驗驗證了均流效果。理論分析了同步過零技術(shù)來對相電流紋波過零的修正,能顯著減緩暫態(tài)下紋波的幅值和恢復建立時間。通過仿真和開環(huán)實驗對所設(shè)計的變換器參數(shù)的合理性進行了驗證,并搭建了一臺六相交錯并聯(lián)Buck變換器樣機。考慮實際應(yīng)用背景采用內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)均流法對樣機閉環(huán)實驗,測試結(jié)果表明設(shè)計的變換器滿足了相間均流和輸出電壓紋波低的性能。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)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：2586539