直流變換器是直流輸配電系統(tǒng)的重要組成部分,隨著直流輸配電系統(tǒng)電壓等級(jí)的不斷提升,高電壓變比的直流變換器已然成為了當(dāng)今的研究熱點(diǎn)之一。在這一背景下,本文研究了一種新型的諧振式模塊化高變比直流變換器（resonant modular high-ratio DC converter,RMHRDC）。RMHRDC采用了模塊化結(jié)構(gòu),其主電路由半橋子模塊（half-bridge sub-module,HBSM）構(gòu)成的閥組、諧振電感、并聯(lián)輸出電感以及整流橋組成。采用HBSM級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的RMHRDC具備了良好的可擴(kuò)展性,通過(guò)合理控制HBSM投入和切除的數(shù)量可使變換器實(shí)現(xiàn)高電壓變比、多電壓變比的目標(biāo),同時(shí)使子模塊電容電壓具有自均衡能力。由于引入了諧振工作原理,RMHRDC具備軟開關(guān)的特性,進(jìn)而降低了系統(tǒng)開關(guān)損耗。接著,本文研究了 RMHRDC的工作原理。重點(diǎn)對(duì)RMHRDC的電壓變比、子模塊電容電壓以及電路內(nèi)部交直流能量的轉(zhuǎn)換規(guī)律開展詳細(xì)研究,并對(duì)RMHRDC的高電壓變比、子模塊電容電壓自均衡能力以及軟開關(guān)特性等進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。其次,本文研究了 RMHRDC的系統(tǒng)主電路參數(shù)和損耗的計(jì)算方法,分析了寄生參數(shù)對(duì)... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－丨多端的ＶＳＣ－ＨＶＤＣ示意圖??

??ＩＩ?／？ｖｗ－＾??圖１－２晶閘管諧振型直流變換器??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ?ｂａｓｅｄ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ＤＣ／ＤＣ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??ＴＢＲＤＣ具備以下優(yōu)點(diǎn)［１２＿ｌ４］：?（１）利用了諧振升壓的原理避免了變壓器的使用，??有助于減少能量損耗。（２）由于晶閘管具有耐高壓的特點(diǎn)，此拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可應(yīng)用于高??壓大功率的場(chǎng)合。（３）由于變換器中諧振的存在，可使該電路在斷續(xù)的模式運(yùn)行過(guò)??程中實(shí)現(xiàn)開關(guān)器件零電流的關(guān)斷，有效地減少了開關(guān)損耗。??雖然ＴＢＲＤＣ可工作在軟幵關(guān)狀態(tài)下，但此時(shí)其輸入和輸出波形較差，因此需??要較大的濾波單元，這樣將增加變換器的成本和占地面積。其次所用的調(diào)頻控制??技術(shù)對(duì)濾波器設(shè)計(jì)提出更高要求。同時(shí)由于諧振電容的緣故，高低壓側(cè)絕緣等級(jí)??相同

ｈ?Ｓ２ｊｙ?ｓ６ｊｒＪ?ｓｊｒｔ?ｕ??圖１－３雙向全橋ＬＬＣ諧振型電路??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ?ｆｕｌｌ－ｂｒｉｄｇｅ?ＬＬＣ?ｒｅｓｏｎａｎｔ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??雙向全橋ＬＬＣ諧振型變換器是在雙向全橋電路的基礎(chǔ)上加入了?ＬＬＣ諧振電??路，如圖１－３所示。加入諧振后的電路具有如下優(yōu)點(diǎn)［１６＿１９］：?（１）雙向全橋ＬＬＣ諧振??型變換器能夠?qū)崿F(xiàn)全負(fù)載范圍內(nèi)開關(guān)管的零電壓開通；（２）雙向全橋ＬＬＣ諧振型??變換器在輸入電壓范圍較寬的情況下具有良好的工作特性；（３）雙向全橋ＬＬＣ諧??振型變換器具有效率高、功率密度大、電氣隔離且電磁干擾低等優(yōu)點(diǎn)。但是，當(dāng)??雙向全橋ＬＬＣ諧振型變換器工作在低頻時(shí)，電感的設(shè)計(jì)將增加變換器的體積。同??時(shí)，當(dāng)雙向全橋ＬＬＣ諧振型變換器應(yīng)用于大功率場(chǎng)合時(shí)，由于ＬＬＣ串聯(lián)諧振的緣??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2920246