集成多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌c分析方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-12 09:06
能源危機(jī)與環(huán)境問(wèn)題為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn),可再生能源的開發(fā)與利用、分布式能源技術(shù)的優(yōu)化與提升成為了社會(huì)廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)。在分布式能源系統(tǒng)的研究中,多端口 DC/DC變換器占據(jù)了重要的地位,它可以實(shí)現(xiàn)可再生能源、儲(chǔ)能元件和負(fù)載的混合連接,完成電能的高效轉(zhuǎn)換。同時(shí),多端口 DC/DC變換器在汽車電子、備用電源等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。但是,現(xiàn)有的多端口 DC/DC變換器存在器件數(shù)量多、交叉調(diào)整性能差、效率低等問(wèn)題,使其應(yīng)用受到一定的限制。本文通過(guò)對(duì)已有的多端口 DC/DC變換器方案進(jìn)行綜述,分析比較了各類拓?fù)涞臉?gòu)成方法及其優(yōu)缺點(diǎn)。其中,為得到N個(gè)獨(dú)立的輸出端口,傳統(tǒng)分立的雙向多端口 DC/DC變換器使用2N個(gè)開關(guān)器件,傳統(tǒng)分立的單向多端口 DC/DC變換器使用N個(gè)開關(guān)管與N個(gè)二極管,器件數(shù)目多、變換器成本高。然而理論上,N個(gè)端口的獨(dú)立控制僅需要N個(gè)控制自由度(如占空比、頻率等),即只需要N+1個(gè)開關(guān)管。因此,本文提出了一種使用N+1個(gè)開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)N個(gè)獨(dú)立可控端口的變換器拓?fù)溲苌椒?并由此推導(dǎo)出可適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合的一系列變換器拓?fù)洹1疚膹膫鹘y(tǒng)非隔離和隔離的DC/DC變換器中分別總...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 多端口DC/DC變換器研究
1.2.1 并聯(lián)的傳統(tǒng)多端口DC/DC變換器
1.2.2 多繞組DC/DC變換器
1.2.3 單電感多輸出DC/DC變換器
1.3 本文的研究意義和主要內(nèi)容
1.3.1 研究意義
1.3.2 主要內(nèi)容
2 開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌椒?br> 2.1 基于非隔離模塊的非隔離開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br> 2.2 拓?fù)溲苌椒ㄍ茝V
2.2.1 基于隔離模塊的隔離開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br> 2.2.2 混合開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br>3 集成雙輸出Buck變換器
3.1 電路工作原理
3.1.1 集成雙輸出Buck變換器特點(diǎn)
3.1.2 集成雙輸出Buck交換器工作過(guò)程
3.2 特性分析
3.2.1 電壓增益
3.2.2 電壓應(yīng)力
3.2.3 電流應(yīng)力
3.2.4 軟開關(guān)特性
3.3 小信號(hào)模型
3.4 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.4.1 器件選型
3.4.2 磁性元件設(shè)計(jì)
3.4.3 損耗分析
3.4.4 采樣電路設(shè)計(jì)
3.5 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5.1 仿真驗(yàn)證
3.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4 集成雙輸出Flyback變換器
4.1 電路工作原理
4.1.1 集成雙輸出Flyback變換器特點(diǎn)
4.1.2 集成雙輸出Flyback變換器工作過(guò)程
4.2 特性分析
4.2.1 電壓增益
4.2.2 電壓應(yīng)力
4.2.3 電流應(yīng)力
4.2.4 軟開關(guān)特性
4.3 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3.1 器件選型
4.3.2 磁性元件設(shè)計(jì)
4.3.3 損耗分析
4.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4.1 仿真驗(yàn)證
4.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5 集成雙輸出Buck-Flyback變換器
5.1 電路工作原理
5.1.1 集成雙輸出Buck-Flyback變換器特點(diǎn)
5.1.2 集成雙輸出Buck-Flyback變換器工作過(guò)程
5.2 特性分析
5.2.1 電壓增益
5.2.2 電壓應(yīng)力
5.2.3 電流應(yīng)力
5.2.4 軟開關(guān)特性
5.3 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3.1 器件選型
5.3.2 磁性元件設(shè)計(jì)
5.3.3 損耗分析
5.4 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 仿真驗(yàn)證
5.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DCM模式下交錯(cuò)并聯(lián)磁集成雙向DC/DC變換器的穩(wěn)態(tài)性能分析[J]. 楊玉崗,鄒雨霏,代少杰,馬杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(11)
[2]半橋式三端口變換器建模與解耦控制[J]. 張君君,吳紅飛,曹鋒,朱勵(lì)歷,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器研究[J]. 王冕,田野,李鐵民,陳國(guó)柱. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(08)
[4]大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景分析[J]. 國(guó)家電網(wǎng)公司"電網(wǎng)新技術(shù)前景研究"項(xiàng)目咨詢組,王松岑,來(lái)小康,程時(shí)杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(01)
[5]太陽(yáng)能光伏/市電聯(lián)合供電系統(tǒng)[J]. 王偉,吳犇,金科,阮新波. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(10)
[6]一種適用于寬輸入電壓范圍的三端口變換器[J]. 陳潤(rùn)若,吳紅飛,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(27)
[7]電化學(xué)超級(jí)電容器建模研究現(xiàn)狀與展望[J]. 趙洋,梁海泉,張逸成. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]副邊調(diào)整式三端口半橋DC-DC變換器[J]. 吳紅飛,邢巖,胡海兵,張君君,丁順,陳潤(rùn)若. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(30)
[9]基于雙輸入/雙輸出變換器的三端口變換器拓?fù)鋄J]. 吳紅飛,夏炎冰,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(27)
[10]一種新的多輸入全橋變換器[J]. 楊東升,阮新波,李艷,劉福鑫. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
碩士論文
[1]電流型全橋與諧振全橋集成三端口變換器研究[D]. 姚帥.燕山大學(xué) 2013
本文編號(hào):3536394
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:96 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 多端口DC/DC變換器研究
1.2.1 并聯(lián)的傳統(tǒng)多端口DC/DC變換器
1.2.2 多繞組DC/DC變換器
1.2.3 單電感多輸出DC/DC變換器
1.3 本文的研究意義和主要內(nèi)容
1.3.1 研究意義
1.3.2 主要內(nèi)容
2 開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌椒?br> 2.1 基于非隔離模塊的非隔離開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br> 2.2 拓?fù)溲苌椒ㄍ茝V
2.2.1 基于隔離模塊的隔離開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br> 2.2.2 混合開關(guān)管復(fù)用多端口DC/DC變換器拓?fù)溲苌?br>3 集成雙輸出Buck變換器
3.1 電路工作原理
3.1.1 集成雙輸出Buck變換器特點(diǎn)
3.1.2 集成雙輸出Buck交換器工作過(guò)程
3.2 特性分析
3.2.1 電壓增益
3.2.2 電壓應(yīng)力
3.2.3 電流應(yīng)力
3.2.4 軟開關(guān)特性
3.3 小信號(hào)模型
3.4 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.4.1 器件選型
3.4.2 磁性元件設(shè)計(jì)
3.4.3 損耗分析
3.4.4 采樣電路設(shè)計(jì)
3.5 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
3.5.1 仿真驗(yàn)證
3.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4 集成雙輸出Flyback變換器
4.1 電路工作原理
4.1.1 集成雙輸出Flyback變換器特點(diǎn)
4.1.2 集成雙輸出Flyback變換器工作過(guò)程
4.2 特性分析
4.2.1 電壓增益
4.2.2 電壓應(yīng)力
4.2.3 電流應(yīng)力
4.2.4 軟開關(guān)特性
4.3 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.3.1 器件選型
4.3.2 磁性元件設(shè)計(jì)
4.3.3 損耗分析
4.4 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
4.4.1 仿真驗(yàn)證
4.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5 集成雙輸出Buck-Flyback變換器
5.1 電路工作原理
5.1.1 集成雙輸出Buck-Flyback變換器特點(diǎn)
5.1.2 集成雙輸出Buck-Flyback變換器工作過(guò)程
5.2 特性分析
5.2.1 電壓增益
5.2.2 電壓應(yīng)力
5.2.3 電流應(yīng)力
5.2.4 軟開關(guān)特性
5.3 電路參數(shù)設(shè)計(jì)
5.3.1 器件選型
5.3.2 磁性元件設(shè)計(jì)
5.3.3 損耗分析
5.4 仿真及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4.1 仿真驗(yàn)證
5.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]DCM模式下交錯(cuò)并聯(lián)磁集成雙向DC/DC變換器的穩(wěn)態(tài)性能分析[J]. 楊玉崗,鄒雨霏,代少杰,馬杰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(11)
[2]半橋式三端口變換器建模與解耦控制[J]. 張君君,吳紅飛,曹鋒,朱勵(lì)歷,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]應(yīng)用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向DC-DC變換器研究[J]. 王冕,田野,李鐵民,陳國(guó)柱. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(08)
[4]大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用前景分析[J]. 國(guó)家電網(wǎng)公司"電網(wǎng)新技術(shù)前景研究"項(xiàng)目咨詢組,王松岑,來(lái)小康,程時(shí)杰. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2013(01)
[5]太陽(yáng)能光伏/市電聯(lián)合供電系統(tǒng)[J]. 王偉,吳犇,金科,阮新波. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(10)
[6]一種適用于寬輸入電壓范圍的三端口變換器[J]. 陳潤(rùn)若,吳紅飛,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2012(27)
[7]電化學(xué)超級(jí)電容器建模研究現(xiàn)狀與展望[J]. 趙洋,梁海泉,張逸成. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]副邊調(diào)整式三端口半橋DC-DC變換器[J]. 吳紅飛,邢巖,胡海兵,張君君,丁順,陳潤(rùn)若. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(30)
[9]基于雙輸入/雙輸出變換器的三端口變換器拓?fù)鋄J]. 吳紅飛,夏炎冰,邢巖. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(27)
[10]一種新的多輸入全橋變換器[J]. 楊東升,阮新波,李艷,劉福鑫. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
碩士論文
[1]電流型全橋與諧振全橋集成三端口變換器研究[D]. 姚帥.燕山大學(xué) 2013
本文編號(hào):3536394
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