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(shí)間:2021-04-08 11:46
新世紀(jì)第二個(gè)10年以來(lái),高集成度的電子產(chǎn)業(yè)得到了飛速發(fā)展,電子設(shè)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(shè)備提供能量的變換器的具體要求也變得更加細(xì)化,其中應(yīng)用在大功率、低電壓、大電流、高效率和小體積場(chǎng)合的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓變換器的研究變得更加熱門(mén)。針對(duì)上述具體要求,本文對(duì)傳統(tǒng)的橋式變換器在拓?fù)浜涂刂品绞缴线M(jìn)行改良,研究并設(shè)計(jì)一種DC/DC變換器。首先,本文依據(jù)設(shè)計(jì)要求在中大功率變換器的進(jìn)行對(duì)比篩查,總結(jié)確定主流的全橋結(jié)構(gòu)類(lèi)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(xiàng)優(yōu)勢(shì)。其次,在上述分析的基礎(chǔ)之上,本文對(duì)移相全橋倍流同步整流變換器的工作原理先進(jìn)行了逐步深入的分析,了解其倍流工作原理,同步整流時(shí)序,計(jì)算出移相控制中的零電壓開(kāi)通實(shí)現(xiàn)條件,最后對(duì)提出的拓?fù)溥M(jìn)行詳細(xì)地狀態(tài)解析與公式推導(dǎo)。本文因?yàn)椴捎昧藬?shù)字控制方式,所以利用簡(jiǎn)化的關(guān)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(jié)合狀態(tài)轉(zhuǎn)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(shì)圖,判定臨界參數(shù)和輸入輸出參數(shù)的關(guān)系,最終確定合適的控制環(huán)節(jié)參數(shù),使得...
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Pexprt軟件設(shè)計(jì)
裕?諂渲寫(xiě)罱ㄖ鞴β實(shí)緶仿紡D庠諛芰?流動(dòng)過(guò)程,并方便監(jiān)測(cè)各種物理量的變換過(guò)程,如圖4.4所示,同時(shí)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(bǔ)驅(qū)動(dòng)波形的產(chǎn)生方式,如圖4.5所示;在利用Matlab軟件強(qiáng)大的計(jì)算能力,于Simulink平臺(tái)中搭建補(bǔ)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(guò)由Saber軟件提供的SaberCosim模塊使得兩種軟件能夠協(xié)同運(yùn)行,同時(shí)仿真,各自發(fā)揮自身軟件的優(yōu)勢(shì),其中Saber中的電壓采樣設(shè)置有一定間隔,Simulink傳回到Saber中的數(shù)據(jù)也設(shè)置為間斷性。圖4.4Saber中主功率回路模型
重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文44圖4.5Saber中數(shù)字移相角產(chǎn)生單元圖4.6Simulink中補(bǔ)償控制單元4.3.2仿真結(jié)果分析為了驗(yàn)證本文所提模型的有效性,根據(jù)上文計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù),在Saber中搭建功率以及邏輯驅(qū)動(dòng)電路,在Matlab中搭建控制器系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真。電路中固定負(fù)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(jì)算結(jié)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]Matlab仿真在電力電子技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的應(yīng)用[J]. 范茂彥,張麗芳. 教育教學(xué)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(qián)語(yǔ)安,杭麗君,李國(guó)杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]當(dāng)代通信電源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 高東健,崔忠慧. 通信電源技術(shù). 2018(07)
[4]關(guān)于電力系統(tǒng)通信電源及應(yīng)急預(yù)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(shè)計(jì)[J]. 鄭堃,周林,張前進(jìn),解寶,李海嘯. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]電力電子技術(shù)仿真中Saber的應(yīng)用[J]. 李楠. 科技風(fēng). 2017(17)
[7]比較研究物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)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(guān)鍵技術(shù)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(hù)時(shí)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(shù). 2016(09)
[10]開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)展[J]. 李建仁. 微電子學(xué). 2016(04)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國(guó)科學(xué)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(shù)研究[D]. 皮之軍.華中科技大學(xué) 2006
[2]數(shù)字控制移相全橋軟開(kāi)關(guān)變換器[D]. 洪峰.南京航空航天大學(xué) 2004
本文編號(hào):3125491
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:78 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Pexprt軟件設(shè)計(jì)
裕?諂渲寫(xiě)罱ㄖ鞴β實(shí)緶仿紡D庠諛芰?流動(dòng)過(guò)程,并方便監(jiān)測(cè)各種物理量的變換過(guò)程,如圖4.4所示,同時(shí)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(bǔ)驅(qū)動(dòng)波形的產(chǎn)生方式,如圖4.5所示;在利用Matlab軟件強(qiáng)大的計(jì)算能力,于Simulink平臺(tái)中搭建補(bǔ)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(guò)由Saber軟件提供的SaberCosim模塊使得兩種軟件能夠協(xié)同運(yùn)行,同時(shí)仿真,各自發(fā)揮自身軟件的優(yōu)勢(shì),其中Saber中的電壓采樣設(shè)置有一定間隔,Simulink傳回到Saber中的數(shù)據(jù)也設(shè)置為間斷性。圖4.4Saber中主功率回路模型
重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文44圖4.5Saber中數(shù)字移相角產(chǎn)生單元圖4.6Simulink中補(bǔ)償控制單元4.3.2仿真結(jié)果分析為了驗(yàn)證本文所提模型的有效性,根據(jù)上文計(jì)算的設(shè)計(jì)參數(shù),在Saber中搭建功率以及邏輯驅(qū)動(dòng)電路,在Matlab中搭建控制器系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真。電路中固定負(fù)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(jì)算結(jié)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(xiàn)】:
期刊論文
[1]Matlab仿真在電力電子技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的應(yīng)用[J]. 范茂彥,張麗芳. 教育教學(xué)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(qián)語(yǔ)安,杭麗君,李國(guó)杰,汪可友,陳庭記,徐荊州. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]當(dāng)代通信電源技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 高東健,崔忠慧. 通信電源技術(shù). 2018(07)
[4]關(guān)于電力系統(tǒng)通信電源及應(yīng)急預(yù)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(shè)計(jì)[J]. 鄭堃,周林,張前進(jìn),解寶,李海嘯. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(08)
[6]電力電子技術(shù)仿真中Saber的應(yīng)用[J]. 李楠. 科技風(fēng). 2017(17)
[7]比較研究物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)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(guān)鍵技術(shù)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(hù)時(shí)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(shù). 2016(09)
[10]開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)展[J]. 李建仁. 微電子學(xué). 2016(04)
博士論文
[1]大功率雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其分析理論研究[D]. 許海平.中國(guó)科學(xué)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(shù)研究[D]. 皮之軍.華中科技大學(xué) 2006
[2]數(shù)字控制移相全橋軟開(kāi)關(guān)變換器[D]. 洪峰.南京航空航天大學(xué) 2004
本文編號(hào):3125491
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