隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,大功率電能變換技術(shù)在直流配電網(wǎng)、軌道交通等諸多領(lǐng)域得以應(yīng)用。然而目前中高壓大功率場合中,現(xiàn)有直流變換器多存在開關(guān)器件數(shù)量多、體積大、硬件成本高、均壓均流控制復(fù)雜等缺陷。為此,本文提出了一種適用于直流中高壓大功率變換應(yīng)用場合的模塊化多電平諧振式DC-DC變換器(Modular multilevel resonant DC-DC converter,MMRC)。MMRC主要由直流側(cè)支撐電容與諧振開關(guān)單元組成,具有結(jié)構(gòu)模塊化、低電壓紋波、零電流軟開關(guān)、電容電壓自平衡、高效率等優(yōu)點(diǎn)。本文對MMRC的工作原理及其工作模態(tài)、開關(guān)器件零電流軟開關(guān)特性、直流支撐電容自均壓特性等方面進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上提出了三種MMRC電路連接拓?fù)?對比分析了三種連接拓?fù)渲虚_關(guān)器件所受的電壓/電流應(yīng)力的變化規(guī)律。以九電平MMRC優(yōu)化傳輸拓?fù)錇槔?對其最小紋波控制策略進(jìn)行了分析。總結(jié)了可以實(shí)現(xiàn)最小輸入電流紋波以及最小直流側(cè)電容電壓紋波的最優(yōu)控制策略,并通過仿真驗(yàn)證了理論分析的正確性。除此之外對MMRC電路的參數(shù)設(shè)計進(jìn)行研究,對開關(guān)器件電流、諧振電流以及直流側(cè)電容電流進(jìn)行了定量分析,建立了MMRC...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 高壓大功率高增益DC-DC變換器研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 電路拓?fù)浼肮ぷ髟矸治?br>    2.1 MMRC電路拓?fù)浣M成
    2.2 諧振開關(guān)單元拓?fù)浼胺诸?br>    2.3 諧振開關(guān)單元工作原理分析
    2.4 MMRC電路三種基本連接方式
        2.4.1 相鄰傳輸
        2.4.2 跨級傳輸
        2.4.3 優(yōu)化傳輸
    2.5 仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
3 MMRC電路最小紋波控制策略分析
    3.1 輸入電流紋波
    3.2 直流側(cè)支撐電容電壓紋波
    3.3 最優(yōu)控制策略
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
4 MMRC電路參數(shù)設(shè)計及損耗計算
    4.1 MMRC電路參數(shù)設(shè)計
        4.1.1 諧振電流、IGBT電流的計算
        4.1.2 諧振電容及諧振電感參數(shù)設(shè)計
        4.1.3 直流側(cè)均壓電容參數(shù)設(shè)計
    4.2 MMRC電路損耗計算
        4.2.1 電路寄生參數(shù)下等效模型的建立
        4.2.2 IGBT以及二極管的導(dǎo)通損耗計算
    4.3 寄生參數(shù)下MMRC直流側(cè)電容電壓偏差與總損耗分析
    4.4 本章小結(jié)
5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)平臺介紹
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.2.1 相鄰傳輸
        5.2.2 跨級傳輸
        5.2.3 優(yōu)化傳輸
    5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論
    6.1 本文主要工作
    6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3861613