本文選題：移相全橋DC-DC變換器 + 零電壓開關(guān)��； 參考：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：隨著電力電子技術(shù)和控制理論的飛速發(fā)展,電力電子產(chǎn)品得到了更為廣泛的應(yīng)用。而應(yīng)用于斬波電路的移相全橋DC-DC變換器,相比于一般的硬開關(guān)電路,能夠?qū)崿F(xiàn)功率開關(guān)管零電壓開關(guān)(ZVS),控制容易,在功率變換的眾多場(chǎng)合倍受歡迎。移相全橋DC-DC變換器能夠?qū)崿F(xiàn)ZVS功能和大功率能量轉(zhuǎn)換,本文基于移相全橋DC-DC變換器的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),介紹了其詳細(xì)的工作過程和滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS的條件,結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求設(shè)計(jì)出諧振器件的參數(shù)。采用了小信號(hào)建模方法和PWM等效法建模的方法對(duì)移相全橋DC-DC變換器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,采用模型的Bode圖設(shè)計(jì)出合適的PI控制器參數(shù),并通過Matlab/Simulink仿真驗(yàn)證移相全橋DC-DC變換器的數(shù)學(xué)模型和PI參數(shù)的正確性。本文介紹了移相全橋DC-DC變換器變壓器出現(xiàn)偏磁的原因,并通過檢測(cè)變壓器原邊電流并進(jìn)行閉環(huán)補(bǔ)償達(dá)到消除高頻變壓器偏磁的目的。本系統(tǒng)控制板硬件電路的控制芯片為TI公司的DSP(TMS320F28335)和ALTERA公司的FPGA(EP4CE30F23I7),驅(qū)動(dòng)板硬件電路的控制芯片為ALTERA公司的FPGA(EP3C5E144I7)�？刂瓢錐PGA通過電壓電流傳感器對(duì)模擬量采樣濾波,采集輸出直流電壓和變壓器原邊電流;控制板DSP對(duì)輸出電壓閉環(huán)控制,用于穩(wěn)定輸出電壓;驅(qū)動(dòng)板FPGA對(duì)高頻變壓器原邊電流閉環(huán)控制,用于消除高頻變壓器的偏磁,電壓環(huán)和電流環(huán)均采用數(shù)字PI控制器,實(shí)驗(yàn)波形證明電壓環(huán)能夠穩(wěn)定輸出電壓,電流環(huán)能實(shí)現(xiàn)偏磁補(bǔ)償,因此驗(yàn)證了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics technology and control theory, power electronics products have been more widely used. The phase-shifted full-bridge DC-DC converter which is applied to chopper circuit can realize ZVS converter with zero voltage switch compared with the common hard switching circuit. It is easy to control and is popular in many power conversion situations. Phase-shifted full-bridge DC-DC converter can realize ZVS function and high-power energy conversion. Based on the basic topology of phase-shifted full-bridge DC-DC converter, this paper introduces its detailed working process and the condition of realizing ZVS by lagging arm. The parameters of the resonant device are designed according to the practical application requirements. The small signal modeling method and the PWM equivalent method are used to model the phase-shifted full-bridge DC-DC converter. The appropriate Pi controller parameters are designed by using the Bode diagram of the model. The mathematical model and Pi parameters of phase-shifted full-bridge DC-DC converter are verified by Matlab/Simulink simulation. This paper introduces the cause of bias magnetic field in phase-shifted full-bridge DC-DC converter transformer. The purpose of eliminating bias magnetic field of high-frequency transformer is to detect the primary current of transformer and compensate it with closed loop. The control chip of the hardware circuit of the system control board is TI's DSP TMS320F28335) and ALTERA's FPGA EP4CE30F23I7, and the control chip of the drive board's hardware circuit is ALTERA's FPGA EP3C5E144I7. The control board FPGA collects the output DC voltage and transformer primary current through voltage and current sensor, and the control board DSP controls the output voltage closed-loop to stabilize the output voltage. The driving board FPGA controls the primary current of high frequency transformer in closed loop, which is used to eliminate bias of high frequency transformer. Digital Pi controller is used in voltage loop and current loop. The experimental waveform shows that the voltage loop can stabilize the output voltage. The current loop can realize magnetic bias compensation, so the correctness of the system design is verified.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46

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本文編號(hào)：1806051