非隔離型多相交錯并聯(lián)高增益雙向DC/DC變換器研究
發(fā)布時間:2023-02-09 13:30
隨著傳統(tǒng)能源日益消耗以及由此帶來環(huán)境污染問題,人類對新能源的利用開發(fā)已是迫在眉睫。在新能源被廣泛開發(fā)利用的背景下,光伏系統(tǒng)、電動汽車、儲能系統(tǒng)等新能源行業(yè)得到巨大的需求和發(fā)展。雙向DC/DC變換器作為新能源開發(fā)利用的重要電能轉(zhuǎn)換設(shè)備,在實際的應(yīng)用中具有巨大的研究價值。非隔離型多相交錯并聯(lián)高增益雙向DC/DC變換器因其具有體積小、低電壓應(yīng)力、效率高、增益大等優(yōu)點,在低壓大電流輸入、高壓輸出的應(yīng)用場合受到了廣泛關(guān)注。為此,本文主要對非隔離型多相交錯并聯(lián)高增益雙向DC/DC變換器展開研究。首先,對高增益雙向DC/DC變換器的研究背景及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)。并重點對非隔離型多相交錯并聯(lián)高增益雙向DC/DC變換器進(jìn)行分析與研究。針對傳統(tǒng)固定相移控制下,多相交錯并聯(lián)高增益雙向DC/DC變換器很難在寬占空比范圍內(nèi)實現(xiàn)各相均流的問題,提出了一種可變相移控制策略,進(jìn)一步拓寬了多相變換器的均流范圍,并在所提控制策略下詳細(xì)分析了變換器的穩(wěn)態(tài)電壓增益、功率開關(guān)器件的電流與電壓應(yīng)力等,并對變換器運行在Boost模式與Buck模式下的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。其次,在上述分析的基礎(chǔ)上,針對變換器的輕載運行,提出一種...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 單向高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.2 雙向高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.3 交錯并聯(lián)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 多相高增益雙向DC/DC變換器及其控制策略
2.1 引言
2.2 多相變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 Boost升壓模式
2.3.1 各相均流原理與控制
2.3.2 所提變相移控制下多相變換器性能分析
2.3.3 Boost模式工作原理
2.4 調(diào)頻控制臨界導(dǎo)通下高增益DC/DC變換器
2.4.1 高增益DC/DC變換器BCM模式
2.4.2 臨界導(dǎo)通模式調(diào)頻控制策略
2.5 Buck降壓模式
2.5.1 Buck模式均流控制
2.5.2 Buck模式工作原理
2.6 本章小結(jié)
3 Boost模式小信號建模與損耗模型
3.1 引言
3.2 Boost模式小信號模型
3.2.1 小信號模型建立
3.2.2 小信號模型驗證
3.3 多相變換器導(dǎo)通損耗模型
3.4 本章小結(jié)
4 實驗樣機(jī)研制
4.1 引言
4.2 主功率器件設(shè)計
4.2.1 升壓電感
4.2.2 上下臂開關(guān)管MOSFET
4.2.3 各級開關(guān)電容和濾波電容
4.3 實驗樣機(jī)設(shè)計
4.3.1 樣機(jī)構(gòu)成
4.3.2 控制電路
4.3.3 輔助供電電路
4.3.4 MOSFET驅(qū)動電路
4.3.5 電壓采樣電路
4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.4.1 主程序設(shè)計
4.4.2 軟啟動子程序
4.4.3 中斷服務(wù)子程序
4.5 本章小結(jié)
5 實驗研究
5.1 引言
5.2 實驗樣機(jī)
5.3 均流實驗驗證
5.4 Boost升壓模式
5.4.1 開環(huán)實驗驗證
5.4.2 閉環(huán)實驗驗證
5.5 損耗模型驗證與效率分析
5.5.1 損耗模型實驗驗證
5.5.2 效率分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號:3738826
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題背景及研究意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 單向高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.2 雙向高增益DC/DC變換器研究現(xiàn)狀
1.2.3 交錯并聯(lián)研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 多相高增益雙向DC/DC變換器及其控制策略
2.1 引言
2.2 多相變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
2.3 Boost升壓模式
2.3.1 各相均流原理與控制
2.3.2 所提變相移控制下多相變換器性能分析
2.3.3 Boost模式工作原理
2.4 調(diào)頻控制臨界導(dǎo)通下高增益DC/DC變換器
2.4.1 高增益DC/DC變換器BCM模式
2.4.2 臨界導(dǎo)通模式調(diào)頻控制策略
2.5 Buck降壓模式
2.5.1 Buck模式均流控制
2.5.2 Buck模式工作原理
2.6 本章小結(jié)
3 Boost模式小信號建模與損耗模型
3.1 引言
3.2 Boost模式小信號模型
3.2.1 小信號模型建立
3.2.2 小信號模型驗證
3.3 多相變換器導(dǎo)通損耗模型
3.4 本章小結(jié)
4 實驗樣機(jī)研制
4.1 引言
4.2 主功率器件設(shè)計
4.2.1 升壓電感
4.2.2 上下臂開關(guān)管MOSFET
4.2.3 各級開關(guān)電容和濾波電容
4.3 實驗樣機(jī)設(shè)計
4.3.1 樣機(jī)構(gòu)成
4.3.2 控制電路
4.3.3 輔助供電電路
4.3.4 MOSFET驅(qū)動電路
4.3.5 電壓采樣電路
4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計
4.4.1 主程序設(shè)計
4.4.2 軟啟動子程序
4.4.3 中斷服務(wù)子程序
4.5 本章小結(jié)
5 實驗研究
5.1 引言
5.2 實驗樣機(jī)
5.3 均流實驗驗證
5.4 Boost升壓模式
5.4.1 開環(huán)實驗驗證
5.4.2 閉環(huán)實驗驗證
5.5 損耗模型驗證與效率分析
5.5.1 損耗模型實驗驗證
5.5.2 效率分析
5.6 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果
本文編號:3738826
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