發(fā)布時間：2022-01-15 02:01

　　當(dāng)今社會能源問題日益突出,新型可再生能源已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)化石能源,燃料電池作為新型能源的載體,其具有輸出電壓低,電壓變化范圍大的特點(diǎn)。為了滿足燃料電池的并網(wǎng)要求,后級需要一個高增益DC-DC變換器,如何突破傳統(tǒng)boost變換器的極限占空比限制,進(jìn)一步加大變換器增益成為研究重點(diǎn)。首先,本文分析了幾種高增益DC-DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。研究了一種在顆合電感直流變換器中加入了開關(guān)電容倍壓單元和有源箝位單元的方法,組成了新的變換器拓?fù)�。一方�?這種電路可大幅度提升變換器的直流電壓增益,避免了傳統(tǒng)boost變換器在增益較高情況下所出現(xiàn)的極限占空比情況;另一方面,降低了開關(guān)管以及二極管的電壓應(yīng)力,可以選取低電壓等級的器件。同時耦合電感的漏感對于輸出二極管的反向恢復(fù)電流也具有一定的抑制作用。引入有源箝位單元抑制了耦合電感漏感所造成的開關(guān)管電壓尖峰問題,同時又可以實(shí)現(xiàn)所有開關(guān)管的零電壓開通,降低了開關(guān)損耗。然后,為了解決變換器輸入紋波大的問題,加入輸入電感與中間電容形成新拓?fù)?實(shí)現(xiàn)了輸入電流零紋波的特性。其次,理論分析了加入電感和電容后的工作模態(tài),變換器增益等變換器特性,并通過PSIM仿真驗(yàn)證了理論... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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圖１２工作模態(tài)圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?ｄｉａｇｒａｍ??工作模態(tài)ｌ［ｔＯ？ｔｌ］：如圖２－３所示，ｔｏ時刻開關(guān)管Ｓ２由開通變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)，此??時，進(jìn)入死區(qū)階段，由于開關(guān)Ｓ２輸出電容（＾２的存在，Ｓ２近似零電壓關(guān)斷。在死??區(qū)時間內(nèi)，開關(guān)管３１的輸出電容Ｃｄｓｌ放電，Ｃｄｓ２充電，兩者進(jìn)行能量交換，直到??Ｖｃｄｓｌ＝０，?Ｖｃｄｓ２＝Ｖｃ２，整個充放電過程完成。在此時間內(nèi)，輸出二極管Ｄ２依舊導(dǎo)通，??只是流經(jīng)二極管的電流ｉｍ處于下降的趨勢，在此階段內(nèi)有：??ｙ?Ｊ＾ＸｎｚＸｃ＾?（２－１）??ｕ?ｎ?＋?＼??ＶＬｐ?＝?ｎＶｕ?（２－２）??ｉ?Ａ、?１?－Ｖｃｌ＋??Ｌｒ?ｎｎ?±ｒ＿?ｃ??ｐｒｒ＾?［＾ｙｙｊ?ｐｎｒ＾?＾??ｓｄ?Ｑ?丨?Ｄ：??ｖ＞＂６?Ｄｌ?ｒ＝Ｆ＾Ｒ??Ｓｉ?－ｉｙ￥ｊ?Ｖｃ２??ｃ２?．??圖２－３工作模態(tài)１??Ｆｉｇ?．２－３?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?１??１５??

??工作模態(tài)２［ｔｌ？ｔ２］：如圖２－４所示，在ｔ２時刻開關(guān)Ｓ１閉合，由于其寄生電容??Ｃｄｓｌ己經(jīng)完成了放電，所以此時的開關(guān)管Ｓ，ＺＶＳ開通。漏感Ｌｒ由于％？的充電作??用，流過的電流ｉｕ增大；耦合電感Ｌｐ兩端電壓鉗位在（Ｖｃｌ－Ｖｃｃ）上，流過輸出二??極管Ｄ２上的電流ｉＤ２依舊處于下降趨勢，直到ｔ２時刻下降為０；負(fù)載電流由二極管??電流ｉＤ２提供。在此階段內(nèi)有：??Ｌｓ＾＝Ｖｎ￣Ｖｃｏ?＇?（２－３）??‘?ｄｔ?ｎ??ｌｒ＾Ｌ?＝?Ｖｉｎ－Ｖｎ－Ｖｒ〇?（２－４）??ｄｔ?ｎ??ｄｉＤ２?＿?１?ｄ（ｉＬｒ?￣＾５）?＿?１１－?１?＿＿１?（【ｎ?＿［（－０）］?（２＿５）??ｄｔ?ｎ?ｄｔ?ｎ?Ｌｒ?ｍ?ｎ?Ｌｓ?ｎ??ｉｐ?＾?丫丨１?〉丨—??＾２?Ｃｊ?ｊ?２??Ｖ－＞＇Ｐ?Ｃ．?｜?Ｄｌ??ＳｉＪ：３Ｊｒ－?＝ｉ＝?ｃ２?ｕ?？??圖２－４工作模態(tài)２??Ｆｉｇ．２－４?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｍｏｄｅ?２??工作模態(tài)３［ｔ２？ｔ３］：如圖２－５所示，在ｔ２時刻輸出二極管Ｄ２上的電流完全下降??為０，此時刻二極管Ｄ，零電流開通，且緩慢上升。漏感繼續(xù)受到乂，？充電，電??流ｉＬｒ繼續(xù)上升；耦合電感Ｌｐ兩端鉗位電壓變?yōu)椋ǎ郑悖欤郑悖玻�，由于輸出二極管０２截??至

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3589670