近年來在新能源汽車和數(shù)據(jù)中心服務器等領域,小型化高效率的雙向直流-直流（DC-DC）變換器獲得廣泛關注。同時高頻化作為提升開關電源功率密度的有效手段逐漸成為現(xiàn)階段的研究熱點。本文基于基本耦合電感型變換器,提出一種新型具有諧振網絡的高頻高變比雙向DC-DC諧振變換器。所提結構在傳統(tǒng)拓撲的基礎上引入諧振環(huán)節(jié),合理利用耦合電感的漏感參與諧振過程,不僅可達到10倍的電壓傳輸比,而且可實現(xiàn)開關管的零電壓（ZVS）開通和零電流（ZCS）關斷,大大減少開關損耗,提升系統(tǒng)效率。本文對所提變換器進行拓撲分析和參數(shù)設計,并與相似拓撲結構進行比較分析。為驗證理論分析的準確性,利用PSIM仿真軟件對變換器升降壓原理進行驗證。為了進一步提升系統(tǒng)的功率密度,本文提出一種耦合電感的優(yōu)化設計方法。結合拓撲結構和特點,平面耦合電感采用一種新型變寬度交錯排列繞組結構,該結構可有效降低其交直流阻抗和等效電容。根據(jù)提出的繞組結構建立了平面變壓器的集總電路模型,系統(tǒng)性地建立每層繞組、磁芯、絕緣層、氣隙等結構的等效模型,通過損耗分析,比較得出最優(yōu)的平面變壓器結構。為獲得更好地動態(tài)性能,采用狀態(tài)空間平均法對系統(tǒng)進行小信號擾動分析,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究的背景和意義
    1.2 本課題的國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 雙向直流變換器研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.2 高變比軟開關諧振變換器研究現(xiàn)狀
        1.2.3 高頻開關器件及驅動技術發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.4 平面變壓器的研究現(xiàn)狀及分析
    1.3 本文的主要研究內容
第2章 雙向耦合電感型高變比變換器理論分析
    2.1 引言
    2.2 基本耦合電感型高變比變換器理論分析
    2.3 新型耦合電感型高增益諧振變換器模態(tài)分析
    2.4 新型耦合電感型高增益諧振變換器參數(shù)設計
    2.5 本章小結
第3章 高頻平面變壓器設計方法
    3.1 引言
    3.2 平面變壓器基本設計流程
    3.3 變寬度繞組結構理論分析
    3.4 平面變壓器建模分析
    3.5 本章小結
第4章 高頻雙向諧振變換器系統(tǒng)建模及控制方案研究
    4.1 引言
    4.2 升壓模式下系統(tǒng)的小信號建模分析
    4.3 降壓模式下系統(tǒng)的小信號建模分析
    4.4 系統(tǒng)補償策略
    4.5 本章小結
第5章 樣機設計與實驗結果分析
    5.1 整體結構設計
    5.2 滿載實驗結果分析
    5.3 軟開關特性分析及變負載實驗結果
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車48 V系統(tǒng)的節(jié)能效果、應用成本與實施策略[J]. 史天澤,趙福全,郝瀚,劉宗巍.  汽車技術. 2018(07)
[2]“十三五”我國純電動汽車戰(zhàn)略規(guī)劃分析[J]. 于保軍,于文函,孫倫杰,司蘇美.  汽車工業(yè)研究. 2018(02)
[3]GaN器件高頻精確測試及開關特性對比研究[J]. 唐清,李艷,趙方瑋,鄭瓊林.  電力電子技術. 2017(12)
[4]GaN功率開關器件驅動技術的研究與發(fā)展[J]. 張弘,鄭介鑫,郭建平.  電力電子技術. 2017(08)
[5]一種軟開關的交錯并聯(lián)Buck/Boost雙向DC/DC變換器[J]. 朱潤卿,劉軍,徐波.  通信電源技術. 2016(05)
[6]開關電源技術發(fā)展綜述[J]. 張純亞,何林,章治國.  微電子學. 2016(02)
[7]新能源直流微網的控制架構與層次劃分[J]. 李武華,顧云杰,王宇翔,向鑫,何湘寧.  電力系統(tǒng)自動化. 2015(09)
[8]隔離式雙向全橋DC-DC變換器的功率控制特性比較與分析[J]. 武琳,劉志剛,洪祥.  電工技術學報. 2013(10)

碩士論文
[1]基于GaN器件的高頻DC/DC變換器研究[D]. 王媛媛.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[2]高增益隔離型雙向DC-DC變換器及控制策略研究[D]. 嚴小東.重慶大學 2017
[3]基于氮化鎵晶體管的高頻車載DC-DC變換器的研究[D]. 向俊霖.南京航空航天大學 2017
[4]隔離型雙向全橋DC-DC變換器研究[D]. 谷泓杰.浙江大學 2016



本文編號：3596516