隨著能源結構趨于低碳化,直流微網(wǎng)得到了快速發(fā)展。在低壓直流配電網(wǎng)絡中,有著不同等級的母線電壓,通過多個變換器逐級降壓的方式為負載供電。為了提升直流微網(wǎng)中的能量傳輸效率,設計出高效率、高降壓比的DC/DC變換器有著重要的意義。本文針對現(xiàn)有高降壓比DC/DC變換器存在的不足,采用氮化鎵器件和平面變壓器結構,設計出了開關電容LLC諧振變換器,具有可靠的軟開關、高效率、高降壓比的特點。首先介紹了開關電容LLC諧振變換器的拓撲結構,研究了變換器的工作原理。在高頻、高降壓比條件下,變壓器的副邊漏感不可忽略。討論了副邊漏感對電路諧振過程的影響,對變換器的各個工作模態(tài)進行具體分析,并計算出了各模態(tài)下的電壓電流方程。本文采用基波分析法,搭建了諧振電路的優(yōu)化模型,分析諧振腔的增益特性。深入研究了在高頻條件下系統(tǒng)實現(xiàn)軟開關的條件,給出了更精確的死區(qū)時間范圍。對電路中存在的損耗進行了分析。采用極限頻率法對開關電容充放電的損耗進行計算。優(yōu)化了諧振腔及開關電容電路的元件參數(shù),使得變換器能夠可靠實現(xiàn)軟開關,降低電容充放電損耗。本文利用擴展函數(shù)描述法,考慮變壓器副邊漏感對系統(tǒng)的影響,建立了更加準確、有效的小信號模型。... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

直流微網(wǎng)系統(tǒng)的結構示意圖

電壓增益與副邊漏感Ls,lk及歸一化頻率fn的三維關系圖

樣機實物圖

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Buck變換器級聯(lián)系統(tǒng)直流母線電壓穩(wěn)定控制策略研究[J]. 馬佳睿,穆琳.  艦船電子工程. 2019(01)
[2]分布式發(fā)電、微網(wǎng)與智能配電網(wǎng)的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J]. 馬效國.  通信電源技術. 2018(08)
[3]“十三五”我國純電動汽車戰(zhàn)略規(guī)劃分析[J]. 于保軍,于文函,孫倫杰,司蘇美.  汽車工業(yè)研究. 2018(02)
[4]新能源直流微網(wǎng)的控制架構與層次劃分[J]. 李武華,顧云杰,王宇翔,向鑫,何湘寧.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(09)
[5]新型開關電容雙向DC-DC變換器設計[J]. 馬圣全,潘庭龍,紀志成.  電氣傳動. 2015(01)
[6]LLC諧振式DC/DC變換器的研究與實現(xiàn)[J]. 彭彥卿,王楓,張小亮,張輯,羅善清.  廈門理工學院學報. 2014(03)
[7]基于Switch-Capacitor網(wǎng)絡的單開關升壓變換器[J]. 侯世英,陳劍飛,孫韜,張立帥,鄒學偉.  電工技術學報. 2013(10)
[8]一種諧振開關電容變換器的再分析與改進[J]. 夏守行,張佐理.  電工技術學報. 2013(04)
[9]并聯(lián)諧振變換器的電路特性分析[J]. 張治國,謝運祥,袁兆梅.  華南理工大學學報(自然科學版). 2013(04)
[10]高壓變壓器寄生電容對串聯(lián)諧振變換器特性的影響[J]. 劉軍,郭瑭瑭,常磊,何湘寧.  中國電機工程學報. 2012(15)

博士論文
[1]開關電容變換器及其控制技術研究[D]. 楊磊.西北工業(yè)大學 2017

碩士論文
[1]基于儲能的直流微電網(wǎng)雙向DC/DC變換器的優(yōu)化設計[D]. 馬紅偉.安徽工程大學 2019
[2]基于平面矩陣變壓器的高頻LLC諧振變換器研究[D]. 周迪斌.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[3]高頻高變比雙向DC/DC諧振變換器研究[D]. 朱陌痕.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[4]基于GaN器件的高頻LLC通信電源研究[D]. 鄧湘原.哈爾濱工業(yè)大學 2019
[5]高效高功率密度變流器的研究[D]. 劉昌詠.上海電力大學 2019
[6]基于GaN器件的高頻DC/DC變換器研究[D]. 王媛媛.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[7]基于簡化軌跡優(yōu)化控制的高頻數(shù)字化LLC諧振變換器研究[D]. 李彬齊.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[8]基于LCLC諧振網(wǎng)絡的雙向直流變換器拓撲研究[D]. 王浩宇.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[9]高效雙模降壓型開關電容DC-DC轉(zhuǎn)換器設計[D]. 陳浩.西安電子科技大學 2018
[10]交—交開關電容變換器建模方法研究[D]. 包蒞庭.中國計量大學 2017



本文編號：3083172