基于數(shù)字控制的移相全橋倍流同步整流變換器研究
發(fā)布時間:2021-04-08 11:46
新世紀第二個10年以來,高集成度的電子產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展,電子設備也已經(jīng)成為我們生產(chǎn)生活中不可或缺的重要一環(huán),但是為這些電子設備提供能量的變換器的具體要求也變得更加細化,其中應用在大功率、低電壓、大電流、高效率和小體積場合的開關穩(wěn)壓變換器的研究變得更加熱門。針對上述具體要求,本文對傳統(tǒng)的橋式變換器在拓撲和控制方式上進行改良,研究并設計一種DC/DC變換器。首先,本文依據(jù)設計要求在中大功率變換器的進行對比篩查,總結確定主流的全橋結構類型;介紹了變換器提高內(nèi)部效率所采取的多種方式,確定移相控制方式;然后相較于傳統(tǒng)模擬控制,提出數(shù)字控制的多項優(yōu)勢。其次,在上述分析的基礎之上,本文對移相全橋倍流同步整流變換器的工作原理先進行了逐步深入的分析,了解其倍流工作原理,同步整流時序,計算出移相控制中的零電壓開通實現(xiàn)條件,最后對提出的拓撲進行詳細地狀態(tài)解析與公式推導。本文因為采用了數(shù)字控制方式,所以利用簡化的關鍵模態(tài)建立系統(tǒng)的離散迭代模型,考慮電路中寄生參數(shù)的影響,結合狀態(tài)轉移方程組和控制參數(shù)方程,得到其特征根隨控制參數(shù)變化的軌跡趨勢圖,判定臨界參數(shù)和輸入輸出參數(shù)的關系,最終確定合適的控制環(huán)節(jié)參數(shù),使得...
【文章來源】:重慶理工大學重慶市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Pexprt軟件設計
裕?諂渲寫罱ㄖ鞴β實緶仿紡D庠諛芰?流動過程,并方便監(jiān)測各種物理量的變換過程,如圖4.4所示,同時利用邏輯模塊搭建了數(shù)字移相角產(chǎn)生單元,模擬DSP芯片中兩移相兩互補驅(qū)動波形的產(chǎn)生方式,如圖4.5所示;在利用Matlab軟件強大的計算能力,于Simulink平臺中搭建補償控制單元,方便修改控制參數(shù)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定邊界,如圖4.6所示,并通過由Saber軟件提供的SaberCosim模塊使得兩種軟件能夠協(xié)同運行,同時仿真,各自發(fā)揮自身軟件的優(yōu)勢,其中Saber中的電壓采樣設置有一定間隔,Simulink傳回到Saber中的數(shù)據(jù)也設置為間斷性。圖4.4Saber中主功率回路模型
重慶理工大學碩士學位論文44圖4.5Saber中數(shù)字移相角產(chǎn)生單元圖4.6Simulink中補償控制單元4.3.2仿真結果分析為了驗證本文所提模型的有效性,根據(jù)上文計算的設計參數(shù),在Saber中搭建功率以及邏輯驅(qū)動電路,在Matlab中搭建控制器系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真。電路中固定負載電阻Rl=0.6Ω,寄生電阻Re=200mΩ,Vref=12V,kp=0.2,改變不同的輸入電壓vi=48V、72V、96V、20V、144V。根據(jù)之前模型計算結果,各種輸入電壓的臨界參數(shù)kp如表5.1所示。表5.1不同輸入電壓下臨界參數(shù)vi/V487296120144kp(min)0.4140.2760.2080.1660.138
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Matlab仿真在電力電子技術應用型人才培養(yǎng)中的應用[J]. 范茂彥,張麗芳. 教育教學論壇. 2019(33)
[2]基于離散迭代模型的DAB變換器等效電路研究[J]. 童安平,錢語安,杭麗君,李國杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國電機工程學報. 2019(04)
[3]當代通信電源技術的發(fā)展與應用[J]. 高東健,崔忠慧. 通信電源技術. 2018(07)
[4]關于電力系統(tǒng)通信電源及應急預案的研究[J]. 龐明軍. 信息通信. 2018(04)
[5]數(shù)字控制下光伏并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性分析及參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 鄭堃,周林,張前進,解寶,李海嘯. 電工技術學報. 2018(08)
[6]電力電子技術仿真中Saber的應用[J]. 李楠. 科技風. 2017(17)
[7]比較研究物聯(lián)網(wǎng)體系結構與實現(xiàn)方法[J]. 許觀福. 通訊世界. 2017(13)
[8]高功率密度大功率電源關鍵技術研究[J]. 陳雙喜. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2017(01)
[9]縮短通信電源斷電維護時間探討[J]. 李芳亞,胡兵,余繼珍,胡雯,王蓓. 電力信息與通信技術. 2016(09)
[10]開關電源數(shù)字控制技術進展[J]. 李建仁. 微電子學. 2016(04)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓撲結構及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學院研究生院(電工研究所) 2005
碩士論文
[1]移相全橋ZVS變換器及其數(shù)字控制技術研究[D]. 皮之軍.華中科技大學 2006
[2]數(shù)字控制移相全橋軟開關變換器[D]. 洪峰.南京航空航天大學 2004
本文編號:3125491
【文章來源】:重慶理工大學重慶市
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Pexprt軟件設計
裕?諂渲寫罱ㄖ鞴β實緶仿紡D庠諛芰?流動過程,并方便監(jiān)測各種物理量的變換過程,如圖4.4所示,同時利用邏輯模塊搭建了數(shù)字移相角產(chǎn)生單元,模擬DSP芯片中兩移相兩互補驅(qū)動波形的產(chǎn)生方式,如圖4.5所示;在利用Matlab軟件強大的計算能力,于Simulink平臺中搭建補償控制單元,方便修改控制參數(shù)確定系統(tǒng)的穩(wěn)定邊界,如圖4.6所示,并通過由Saber軟件提供的SaberCosim模塊使得兩種軟件能夠協(xié)同運行,同時仿真,各自發(fā)揮自身軟件的優(yōu)勢,其中Saber中的電壓采樣設置有一定間隔,Simulink傳回到Saber中的數(shù)據(jù)也設置為間斷性。圖4.4Saber中主功率回路模型
重慶理工大學碩士學位論文44圖4.5Saber中數(shù)字移相角產(chǎn)生單元圖4.6Simulink中補償控制單元4.3.2仿真結果分析為了驗證本文所提模型的有效性,根據(jù)上文計算的設計參數(shù),在Saber中搭建功率以及邏輯驅(qū)動電路,在Matlab中搭建控制器系統(tǒng)進行聯(lián)合仿真。電路中固定負載電阻Rl=0.6Ω,寄生電阻Re=200mΩ,Vref=12V,kp=0.2,改變不同的輸入電壓vi=48V、72V、96V、20V、144V。根據(jù)之前模型計算結果,各種輸入電壓的臨界參數(shù)kp如表5.1所示。表5.1不同輸入電壓下臨界參數(shù)vi/V487296120144kp(min)0.4140.2760.2080.1660.138
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Matlab仿真在電力電子技術應用型人才培養(yǎng)中的應用[J]. 范茂彥,張麗芳. 教育教學論壇. 2019(33)
[2]基于離散迭代模型的DAB變換器等效電路研究[J]. 童安平,錢語安,杭麗君,李國杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國電機工程學報. 2019(04)
[3]當代通信電源技術的發(fā)展與應用[J]. 高東健,崔忠慧. 通信電源技術. 2018(07)
[4]關于電力系統(tǒng)通信電源及應急預案的研究[J]. 龐明軍. 信息通信. 2018(04)
[5]數(shù)字控制下光伏并網(wǎng)逆變器穩(wěn)定性分析及參數(shù)優(yōu)化設計[J]. 鄭堃,周林,張前進,解寶,李海嘯. 電工技術學報. 2018(08)
[6]電力電子技術仿真中Saber的應用[J]. 李楠. 科技風. 2017(17)
[7]比較研究物聯(lián)網(wǎng)體系結構與實現(xiàn)方法[J]. 許觀福. 通訊世界. 2017(13)
[8]高功率密度大功率電源關鍵技術研究[J]. 陳雙喜. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊). 2017(01)
[9]縮短通信電源斷電維護時間探討[J]. 李芳亞,胡兵,余繼珍,胡雯,王蓓. 電力信息與通信技術. 2016(09)
[10]開關電源數(shù)字控制技術進展[J]. 李建仁. 微電子學. 2016(04)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓撲結構及其分析理論研究[D]. 許海平.中國科學院研究生院(電工研究所) 2005
碩士論文
[1]移相全橋ZVS變換器及其數(shù)字控制技術研究[D]. 皮之軍.華中科技大學 2006
[2]數(shù)字控制移相全橋軟開關變換器[D]. 洪峰.南京航空航天大學 2004
本文編號:3125491
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