基于耦合電感的非隔離型高增益DC/DC變換器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 19:48
在太陽(yáng)能、燃料電池等新能源發(fā)電系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域通常需要用到低壓輸入高壓輸出的高增益直流變換器。傳統(tǒng)的Boost變換器由于功率器件等效串聯(lián)電阻以及開(kāi)關(guān)管寄生參數(shù)的影響,當(dāng)占空比大于一定值以后效率會(huì)急劇下降,通常只適用于所需增益小于4的場(chǎng)合,因此高增益高效率DC/DC變換器的研究具有重要意義。論文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上首先提出了一種基于雙耦合電感的非隔離型雙開(kāi)關(guān)高增益變換器,該變換器利用了耦合電感技術(shù)和開(kāi)關(guān)電容技術(shù)的內(nèi)在升壓特性構(gòu)成升壓?jiǎn)卧?然后將兩個(gè)對(duì)稱模塊的輸入端并聯(lián)輸出端串聯(lián)進(jìn)一步大幅提升電壓增益。該變換器在實(shí)現(xiàn)高升壓比的同時(shí)又具有低輸入電流紋波、功率器件電壓應(yīng)力低、零電流開(kāi)關(guān)、漏感能量可回收再利用、二極管反向恢復(fù)問(wèn)題得到抑制等諸多優(yōu)點(diǎn)。然后,引入一個(gè)三繞組耦合電感,將該變換器的兩個(gè)耦合電感原邊合二為一,并且使兩個(gè)模塊共用一個(gè)功率主開(kāi)關(guān),又提出一種基于三繞組耦合電感的非隔離型單開(kāi)關(guān)高增益變換器。雖然升壓能力有所降低,但是大幅度縮減了變換器的體積和所用器件個(gè)數(shù),并且繼承了所提雙耦合電感變換器的其他優(yōu)點(diǎn)。本文詳細(xì)分析了兩種所提變換器的工作原理和穩(wěn)態(tài)性能,并通過(guò)Ma...
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型高增益DC/DC變換器
1.2.2 非隔離型高增益DC/DC變換器
1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 基于雙耦合電感的雙開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器
2.1 引言
2.2 雙耦合電感雙開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器拓?fù)?br> 2.3 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
2.3.1 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下工作原理分析
2.3.2 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4.1 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下工作原理分析
2.4.2 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
2.5 仿真分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于三繞組耦合電感的單開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器
3.1 引言
3.2 基于三繞組耦合電感的單開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器拓?fù)?br> 3.3 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下的工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
3.3.1 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下的工作原理分析
3.3.2 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4.1 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的工作原理分析
3.4.2 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的穩(wěn)態(tài)工作性能分析
3.5 仿真分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于三繞組耦合電感變換器的建模與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基于三繞組耦合電感的高增益變換器狀態(tài)空間平均方程
4.3 基于三繞組耦合電感的高增益變換器小信號(hào)模型
4.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 變換器樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 樣機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)
5.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3 驅(qū)動(dòng)電路與采樣電路設(shè)計(jì)
5.4 所提DCDS-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 所提TWSS-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 插圖清單
附錄B 插表清單
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種混合耦合電感和開(kāi)關(guān)電容的DC-DC升壓變換器[J]. 李琳鵬,胡雪峰,李永超,程宇. 電源學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]基于耦合電感倍壓?jiǎn)卧牧爿斎腚娏骷y波高增益非隔離變換器[J]. 陳章勇,許建平,吳建雪. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(18)
[3]單開(kāi)關(guān)高增益Boost-Sepic集成變換器[J]. 胡雪峰,王琳,代國(guó)瑞,龔春英. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]一種高增益交錯(cuò)耦合電感直流變換器[J]. 胡雪峰,龔春英,陳杰,王琳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]帶開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器[J]. 陸治國(guó),鄭路遙,馬召鼎,劉捷豐,秦煜森. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
博士論文
[1]高增益非隔離型Boost變換器拓?fù)浼捌溲苌椒ㄑ芯縖D]. 胡雪峰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]燃料電池并網(wǎng)逆變技術(shù)研究[D]. 沈國(guó)橋.浙江大學(xué) 2008
[3]三繞組耦合電感實(shí)現(xiàn)高增益、高效率交錯(cuò)并聯(lián)軟開(kāi)關(guān)Boost變流器[D]. 李武華.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]一種新型高增益交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器的研究[D]. 趙國(guó)言.重慶大學(xué) 2015
[2]非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益DC/DC變換器的研究[D]. 閆歡.重慶大學(xué) 2014
[3]一種高升壓比DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 吳小田.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3230215
【文章來(lái)源】:安徽工業(yè)大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型高增益DC/DC變換器
1.2.2 非隔離型高增益DC/DC變換器
1.3 本文主要內(nèi)容
第二章 基于雙耦合電感的雙開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器
2.1 引言
2.2 雙耦合電感雙開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器拓?fù)?br> 2.3 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
2.3.1 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下工作原理分析
2.3.2 所提DCDS-Boost變換器CCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
2.4.1 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下工作原理分析
2.4.2 所提DCDS-Boost變換器DCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
2.5 仿真分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 基于三繞組耦合電感的單開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器
3.1 引言
3.2 基于三繞組耦合電感的單開(kāi)關(guān)高增益DC/DC變換器拓?fù)?br> 3.3 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下的工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
3.3.1 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下的工作原理分析
3.3.2 所提TWSS-Boost變換器CCM模式下穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的工作原理及穩(wěn)態(tài)性能分析
3.4.1 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的工作原理分析
3.4.2 所提TWSS-Boost變換器DCM模式下的穩(wěn)態(tài)工作性能分析
3.5 仿真分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 基于三繞組耦合電感變換器的建模與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基于三繞組耦合電感的高增益變換器狀態(tài)空間平均方程
4.3 基于三繞組耦合電感的高增益變換器小信號(hào)模型
4.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.5 本章小結(jié)
第五章 變換器樣機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.1 樣機(jī)設(shè)計(jì)指標(biāo)
5.2 主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3 驅(qū)動(dòng)電路與采樣電路設(shè)計(jì)
5.4 所提DCDS-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.5 所提TWSS-Boost變換器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 插圖清單
附錄B 插表清單
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種混合耦合電感和開(kāi)關(guān)電容的DC-DC升壓變換器[J]. 李琳鵬,胡雪峰,李永超,程宇. 電源學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]基于耦合電感倍壓?jiǎn)卧牧爿斎腚娏骷y波高增益非隔離變換器[J]. 陳章勇,許建平,吳建雪. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(18)
[3]單開(kāi)關(guān)高增益Boost-Sepic集成變換器[J]. 胡雪峰,王琳,代國(guó)瑞,龔春英. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]一種高增益交錯(cuò)耦合電感直流變換器[J]. 胡雪峰,龔春英,陳杰,王琳. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]帶開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)并聯(lián)高增益Boost變換器[J]. 陸治國(guó),鄭路遙,馬召鼎,劉捷豐,秦煜森. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
博士論文
[1]高增益非隔離型Boost變換器拓?fù)浼捌溲苌椒ㄑ芯縖D]. 胡雪峰.南京航空航天大學(xué) 2014
[2]燃料電池并網(wǎng)逆變技術(shù)研究[D]. 沈國(guó)橋.浙江大學(xué) 2008
[3]三繞組耦合電感實(shí)現(xiàn)高增益、高效率交錯(cuò)并聯(lián)軟開(kāi)關(guān)Boost變流器[D]. 李武華.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]一種新型高增益交錯(cuò)并聯(lián)Boost變換器的研究[D]. 趙國(guó)言.重慶大學(xué) 2015
[2]非隔離型交錯(cuò)并聯(lián)高增益DC/DC變換器的研究[D]. 閆歡.重慶大學(xué) 2014
[3]一種高升壓比DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 吳小田.浙江大學(xué) 2012
本文編號(hào):3230215
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