高效率高功率密度變換器的拓?fù)溲芯?/H1>

發(fā)布時(shí)間：2023-06-03 12:31

　　高功率密度和高效率是開(kāi)關(guān)電源永恒的追求。為了在高頻下追求更高的效率,實(shí)現(xiàn)功率器件的軟開(kāi)關(guān)是一種必要的手段。目前實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的主流拓?fù)涠酁橐葡囝?lèi)拓?fù)浜椭C振類(lèi)拓?fù)�。然�?移相全橋拓?fù)錅蟊鄣能涢_(kāi)關(guān)難以實(shí)現(xiàn);更高頻率對(duì)更大勵(lì)磁電流的需求限制了LLC諧振拓?fù)涞母哳l效率;傳統(tǒng)的兩級(jí)LLC諧振拓?fù)錈o(wú)法實(shí)現(xiàn)全部功率器件的軟開(kāi)關(guān)。針對(duì)上述問(wèn)題,本文根據(jù)不同的應(yīng)用需求,利用共用橋臂技術(shù),提出了五種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并對(duì)這些拓?fù)涞墓ぷ髟砑跋嚓P(guān)特性進(jìn)行了分析和研究。之后通過(guò)搭建樣機(jī),對(duì)這五種拓?fù)涞奶匦赃M(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這五種拓?fù)涞男屎烷_(kāi)關(guān)頻率相對(duì)同類(lèi)拓?fù)渚泻艽蟮奶岣�。主要�(jiǎng)?chuàng)新成果如下:(1)為解決移相全橋拓?fù)錅蟊圮涢_(kāi)關(guān)難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題,提出了全由超前臂組成的移相三橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過(guò)共用橋臂,組成三個(gè)全橋結(jié)構(gòu)的所有三個(gè)橋臂均可同時(shí)作為超前臂和滯后臂工作。因此,其原邊所有開(kāi)關(guān)管均能在全負(fù)載范圍內(nèi)快速地實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。樣機(jī)測(cè)試結(jié)果顯示:移相三橋變換器的開(kāi)關(guān)頻率為300kHz,在不使用同步整流的情況下峰值效率為90.4%,同條件下相比同類(lèi)拓?fù)涮岣吡?%以上。(2)為拓寬移相三橋拓?fù)涞恼{(diào)壓范圍,提出了適用于不同調(diào)...

【文章頁(yè)數(shù)】：109 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 高效高功率密度開(kāi)關(guān)變換器
        1.1.2 不同應(yīng)用條件下高頻高功率密度變換器的需求
        1.1.3 問(wèn)題的提出
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 移相類(lèi)變換器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 諧振LLC變換器的研究現(xiàn)狀
    1.3 選題意義及研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 全超前臂構(gòu)建的移相三橋變換器
    2.1 移相三橋拓?fù)涞墓ぷ髟?br>        2.1.1 移相三橋拓?fù)涞脑韴D
        2.1.2 移相三橋拓?fù)涞墓ぷ髂B(tài)分析
    2.2 移相三橋拓?fù)涞奶匦苑治?br>        2.2.1 移相三橋變換器的增益推導(dǎo)
        2.2.2 移相三橋變換器的調(diào)壓方法研究
        2.2.3 移相三橋變換器的死區(qū)時(shí)間研究
        2.2.4 移相三橋變換器的軟開(kāi)關(guān)邊界條件
        2.2.5 移相三橋變換器的魯棒性分析
        2.2.6 移相三橋拓?fù)涞墓β拭芏确治?br>    2.3 移相三橋變換器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        2.3.1 移相三橋變換器的樣機(jī)設(shè)計(jì)
        2.3.2 移相三橋變換器的特性驗(yàn)證
    2.4 本章小結(jié)
第3章 寬調(diào)壓范圍的移相雙橋和移相單橋變換器
    3.1 移相雙橋變換器
        3.1.1 移相雙橋拓?fù)涞墓ぷ髟?br>        3.1.2 移相雙橋拓?fù)涞奶匦苑治?br>        3.1.3 移相雙橋變換器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.2 移相單橋變換器
        3.2.1 移相單橋拓?fù)涞墓ぷ髟?br>        3.2.2 移相單橋拓?fù)涞奶匦苑治?br>        3.2.3 移相單橋變換器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 本章小結(jié)
第4章 全功率器件軟開(kāi)關(guān)且零環(huán)流的移相三橋軟開(kāi)關(guān)變換器
    4.1 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞墓ぷ髟?br>        4.1.1 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞脑韴D
        4.1.2 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞墓ぷ髂B(tài)分析
    4.2 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞奶匦苑治?br>        4.2.1 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞脑鲆嫱茖?dǎo)
        4.2.2 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞能涢_(kāi)關(guān)邊界條件
        4.2.3 移相三橋軟開(kāi)關(guān)拓?fù)涞沫h(huán)流與功率密度
    4.3 基于on-off控制的移相三橋軟開(kāi)關(guān)變換器的控制方法研究
    4.4 移相三橋軟開(kāi)關(guān)變換器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 移相三橋軟開(kāi)關(guān)變換器的樣機(jī)設(shè)計(jì)
        4.4.2 移相三橋軟開(kāi)關(guān)變換器的特性驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第5章 寬調(diào)壓范圍全軟開(kāi)關(guān)的軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器
    5.1 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)拓?fù)涞墓ぷ髟?br>        5.1.1 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)拓?fù)涞脑韴D
        5.1.2 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的工作模態(tài)分析
    5.2 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)拓?fù)涞奶匦匝芯?br>        5.2.1 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的基本控制參數(shù)
        5.2.2 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)拓?fù)涞脑鲆嫱茖?dǎo)
        5.2.3 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的軟開(kāi)關(guān)邊界條件
        5.2.4 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器中共用橋臂的優(yōu)勢(shì)分析
    5.3 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的控制方法研究
        5.3.1 基于PID/LUT的環(huán)路控制方法
        5.3.2 基于遺傳算法的控制參數(shù)優(yōu)化
    5.4 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的高頻震蕩研究
        5.4.1 LLC諧振回路的寄生參數(shù)研究
        5.4.2 兩級(jí)主功率回路的高頻震蕩研究
    5.5 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.1 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的樣機(jī)設(shè)計(jì)
        5.5.2 軟開(kāi)關(guān)升降壓諧振LLC兩級(jí)變換器的特性驗(yàn)證
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 未來(lái)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果



本文編號(hào)：3829341

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