基于交錯并聯(lián)移相全橋電推進電源的研究
發(fā)布時間:2023-03-11 05:05
移相全橋(Phase Shifted Full Bridge,以下簡稱PSFB)拓撲憑借自身的諸多優(yōu)點,如電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜度低、功率器件易于實現(xiàn)零電壓開關(guān)(Zero Voltage Switch,以下簡稱ZVS)、電磁干擾可被改善與抑制等,而在早期的航天器電推進系統(tǒng)領(lǐng)域得到了較為普遍的使用。但另一方面,全橋拓撲也存在部分需要優(yōu)化的地方,比如滯后橋臂較難實現(xiàn)ZVS、變壓器副邊側(cè)未能將原邊占空比完全轉(zhuǎn)換、輸入電流紋波難以消除等。傳統(tǒng)的移相全橋結(jié)構(gòu)屬于降壓拓撲,且通過變壓器實現(xiàn)了電氣上的隔離,但其基礎(chǔ)電路仍與Buck型結(jié)構(gòu)拓撲類似。若希望其在高壓場所也能完好應(yīng)用,一般會通過加大變壓器變比來實現(xiàn)?墒,當(dāng)變壓器變比過大且二次側(cè)的整流橋中二極管的耐壓等級較高時,線路上的寄生阻抗,包括電感和電容,都會較大,這些寄生元件會在開關(guān)過程中產(chǎn)生諧振,進而會放大以上缺點。因此,研究適用于高頻大功率傳輸場所的改進型軟開關(guān)移相全橋拓撲的意義也不言而喻。本課題在調(diào)研和分析現(xiàn)有的PSFB衍生拓撲的基礎(chǔ)上,提出了一種全新改進型的移相全橋電路結(jié)構(gòu)。該拓撲變換器在全橋電路的基礎(chǔ)上設(shè)計增添了一個輔助電流源支路,并采用了交錯并聯(lián)...
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的目的及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 傳統(tǒng)ZVS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.2 傳統(tǒng)ZVZCS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.3 帶輔助網(wǎng)絡(luò)的ZVS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.4 帶輔助網(wǎng)絡(luò)的ZVZCS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 改進型移相全橋變換器的原理分析
2.1 引言
2.2 輔助網(wǎng)絡(luò)原理分析
2.3 變換器工作原理分析
2.4 變換器的穩(wěn)態(tài)特性研究
2.4.1 變換器直流增益分析
2.4.2 開關(guān)管實現(xiàn)軟開關(guān)條件
2.4.3 交錯并聯(lián)技術(shù)對輸入電流紋波的作用
2.5 本章小結(jié)
第3章 變換器的參數(shù)設(shè)計與硬件電路搭建
3.1 引言
3.2 原邊開關(guān)管和副邊整流橋的型號選取
3.3 變壓器的參數(shù)設(shè)計
3.3.1 變壓器變比的確定
3.3.2 原副邊繞組匝數(shù)的確定
3.3.3 原副邊繞組導(dǎo)線線徑和股數(shù)的確定
3.4 輸入濾波電容和輸出濾波網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.4.1 輸入濾波電容的參數(shù)計算
3.4.2 輸出濾波網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.5 輔助網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.6 本章小結(jié)
第4章 變換器的建模與補償設(shè)計
4.1 引言
4.2 開關(guān)變換器的建模方法
4.3 變換器的等效模型建立
4.3.1 Buck變換器的小信號建模
4.3.2 PSFB變換器的小信號建模
4.4 變換器的閉環(huán)補償器設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第5章 變換器的實驗結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 變換器的開環(huán)實驗結(jié)果
5.2.1 開環(huán)驅(qū)動電路設(shè)計
5.2.2 基于SABER的開環(huán)仿真
5.2.3 變換器的開環(huán)實驗結(jié)果
5.3 變換器的閉環(huán)仿真結(jié)果
5.3.1 閉環(huán)控制方案
5.3.2 閉環(huán)驅(qū)動電路設(shè)計
5.3.3 基于SABER的閉環(huán)仿真
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3759253
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究的目的及意義
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 傳統(tǒng)ZVS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.2 傳統(tǒng)ZVZCS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.3 帶輔助網(wǎng)絡(luò)的ZVS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.3.4 帶輔助網(wǎng)絡(luò)的ZVZCS移相全橋拓撲研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 改進型移相全橋變換器的原理分析
2.1 引言
2.2 輔助網(wǎng)絡(luò)原理分析
2.3 變換器工作原理分析
2.4 變換器的穩(wěn)態(tài)特性研究
2.4.1 變換器直流增益分析
2.4.2 開關(guān)管實現(xiàn)軟開關(guān)條件
2.4.3 交錯并聯(lián)技術(shù)對輸入電流紋波的作用
2.5 本章小結(jié)
第3章 變換器的參數(shù)設(shè)計與硬件電路搭建
3.1 引言
3.2 原邊開關(guān)管和副邊整流橋的型號選取
3.3 變壓器的參數(shù)設(shè)計
3.3.1 變壓器變比的確定
3.3.2 原副邊繞組匝數(shù)的確定
3.3.3 原副邊繞組導(dǎo)線線徑和股數(shù)的確定
3.4 輸入濾波電容和輸出濾波網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.4.1 輸入濾波電容的參數(shù)計算
3.4.2 輸出濾波網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.5 輔助網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)計算
3.6 本章小結(jié)
第4章 變換器的建模與補償設(shè)計
4.1 引言
4.2 開關(guān)變換器的建模方法
4.3 變換器的等效模型建立
4.3.1 Buck變換器的小信號建模
4.3.2 PSFB變換器的小信號建模
4.4 變換器的閉環(huán)補償器設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
第5章 變換器的實驗結(jié)果分析
5.1 引言
5.2 變換器的開環(huán)實驗結(jié)果
5.2.1 開環(huán)驅(qū)動電路設(shè)計
5.2.2 基于SABER的開環(huán)仿真
5.2.3 變換器的開環(huán)實驗結(jié)果
5.3 變換器的閉環(huán)仿真結(jié)果
5.3.1 閉環(huán)控制方案
5.3.2 閉環(huán)驅(qū)動電路設(shè)計
5.3.3 基于SABER的閉環(huán)仿真
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
本文編號:3759253
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