本文關(guān)鍵詞：基于隔離雙向DC-DC變換器的充電機(jī)研究

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【摘要】：隔離型DC-DC變換器可實現(xiàn)電壓等級的變換,而雙向DC-DC變換器可實現(xiàn)能量的雙向流動。隨著蓄電池和超級電容器在軌道交通和新能源等領(lǐng)域的廣范使用,對高效雙向的隔離型充電機(jī)的需求越來越迫切。因此本文針對隔離型移相全橋雙向DC-DC變換器的基本理論、設(shè)計方法和控制策略開展深入研究。首先,詳述了隔離型移相全橋雙向DC-DC變換器在充放電兩種模式下的工作原理和控制方式,進(jìn)一步討論了該雙向DC-DC變換器的一些工作情況,如充電模式下軟開關(guān)的實現(xiàn)條件、占空比丟失問題和整流電路的換流情況,并簡要介紹了同步整流,以及放電模式下變壓器漏感造成的開關(guān)管電壓尖峰問題。其次,針對移相全橋雙向DC-DC變換器在充放電模式下存在的問題提出了相應(yīng)的解決方法,即讓變換器在充電模式下采用輔助電流源網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān),取消充電模式下的諧振電感,并通過仿真驗證了該方法的可行性。然后,根據(jù)現(xiàn)有實驗條件確定的技術(shù)指標(biāo)對該變換器的主電路和輔助電路的各元件進(jìn)行參數(shù)計算和器件選型。主電路包括高頻變壓器、儲能濾波電感、輔助電感和電容、輸出濾波電容、功率開關(guān)管等,輔助電路包括采樣電路、控制電路、驅(qū)動電路和保護(hù)電路。最后,在充放電模式的理論分析基礎(chǔ)上搭建了一個500W的隔離型移相全橋雙向DC-DC變換器的實驗平臺,通過實驗驗證了理論分析正確性。實驗結(jié)果表明本文所研究設(shè)計的隔離型雙向DC-DC變換器能夠較好的實現(xiàn)充電模式下開關(guān)管的軟開關(guān),并且較好地解決了放電模式下開關(guān)管的電壓尖峰問題。
【關(guān)鍵詞】：雙向DC-DC變換器 隔離型 移相全橋 電壓尖峰
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 本文的研究背景和意義10-11
• 1.2 雙向DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 雙向DC-DC變換器的發(fā)展11-13
• 1.2.2 雙向DC-DC變換器的應(yīng)用13-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容16-18
• 第2章 移相全橋雙向DC-DC變換器18-35
• 2.1 移相全橋雙向DC-DC變換器的工作原理18-34
• 2.1.1 變換器主電路拓?fù)浞治?/span>18-19
• 2.1.2 變換器充電模式原理分析19-25
• 2.1.3 變換器充電模式的問題25-29
• 2.1.4 變換器放電模式原理分析29-33
• 2.1.5 變換器放電模式的問題33-34
• 2.2 本章小結(jié)34-35
• 第3章 采用輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的移相全橋變換器35-48
• 3.1 充放電模式的問題分析35
• 3.2 輔助電流源網(wǎng)絡(luò)35-37
• 3.3 輔助電流源網(wǎng)絡(luò)模態(tài)分析37-38
• 3.4 采用輔助電流源網(wǎng)絡(luò)的全橋變換器工作原理38-43
• 3.5 雙向DC-DC變換器仿真分析43-47
• 3.5.1 充電模式仿真分析44-45
• 3.5.2 放電模式仿真分析45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 移相全橋雙向DC-DC變換器主電路設(shè)計48-63
• 4.1 主電路參數(shù)設(shè)計48-56
• 4.1.1 技術(shù)指標(biāo)48-49
• 4.1.2 高頻變壓器的設(shè)計49-52
• 4.1.3 儲能濾波電感的設(shè)計52-54
• 4.1.4 濾波電容的設(shè)計54
• 4.1.5 輔助電感電容的設(shè)計54-55
• 4.1.6 隔直電容的設(shè)計55-56
• 4.1.7 其他參數(shù)選型56
• 4.2 輔助電路設(shè)計56-62
• 4.2.1 采樣電路設(shè)計56-58
• 4.2.2 控制電路設(shè)計58-60
• 4.2.3 驅(qū)動電路設(shè)計60-61
• 4.2.4 保護(hù)電路設(shè)計61-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 第5章 實驗結(jié)果與討論63-70
• 5.1 實驗平臺參數(shù)63-64
• 5.2 實驗波形及分析64-69
• 5.2.1 充電模式實驗波形64-66
• 5.2.2 放電模式實驗波形66-69
• 5.3 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研情況76

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本文編號：707542