【摘要】：針對(duì)高壓大功率場合下的直流電壓變換需求,提出了一種新型模塊化DC-DC變換器。該變換器開關(guān)頻率低、損耗小,內(nèi)部無線圈,結(jié)構(gòu)簡單,采用模塊化設(shè)計(jì)易于擴(kuò)展,且控制方式簡單,適用于電壓等級(jí)高、傳輸容量大的直流輸電場合。分別設(shè)計(jì)了單向DC-DC變換器和雙向DC-DC變換器,闡述了2種變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及控制方式,并通過對(duì)比介紹了新型變換器的優(yōu)勢。PSCAD/EMTDC環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn)表明,新型DC-DC變換器可以很好地實(shí)現(xiàn)直流變壓功能,直流電壓電流波形理想。
【圖文】：

２組橋臂組成，稱為Ａ組橋臂和Ｂ組橋臂。４個(gè)橋臂具有嚴(yán)格對(duì)稱性，即各子模塊的參數(shù)和各橋臂電抗值都是相同的。輸入端的平波電抗器用于減少電流紋波。圖１單向ＤＣ－ＤＣ變換器拓?fù)洌疲椋纾保裕铮穑铮欤铮纾铮妫酰睿椋洌椋颍澹悖簦椋铮睿幔欤模茫模茫悖铮睿觯澹颍簦澹驑虮凵系淖幽K拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖２所示，每個(gè)子模塊由２個(gè)作為開關(guān)單元的ＩＧＢＴ和一個(gè)直流儲(chǔ)能電容構(gòu)成，ＵＳＭ為子模塊的端口輸出電壓，ｉＳＭ為該子模塊所在橋臂的電流，，Ｕｃ為子模塊的電容電壓。圖２子模塊結(jié)構(gòu)圖Ｆｉｇ．２ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆａｎＳＭ每個(gè)子模塊都是兩端元件，通過控制ＶＴ１和ＶＴ２的開通和關(guān)斷，子模塊輸出電壓ＵＳＭ可以同時(shí)在２種電流方向的情況下交替輸出電容電壓Ｕｃ與０［１０］。以Ａ組上橋臂為例，共有ｎ個(gè)子模塊，可將這ｎ個(gè)子模塊輸出的總電壓等效為可控電壓源。若橋臂的子模塊數(shù)量足夠多，通過控制各個(gè)子模塊的投入和切出，即可輸出多種波形的電壓。變換器右側(cè)是一個(gè)不可控整流電路，保證輸出電壓的極性不變。１．２單向ＤＣ－ＤＣ變換器工作原理單向ＤＣ－ＤＣ變換器的等值電路圖如圖３所示。由于變換器中２組橋臂具有嚴(yán)格的對(duì)稱性，故以Ａ組橋臂為例。圖３中，ｕＡ１和ｕＡ２分別為Ａ組上、下橋臂等效可控電壓源輸出電壓，表達(dá)式如下：ｕＡ１＝∑ｎｉ＝１ｕｃＡ１ｉＳＡ１ｉｕＡ２＝∑ｎｉ＝１ｕｃＡ２ｉＳＡ２p舙膒疲椋ǎ保┦街校海酰悖粒保楹停酰悖粒玻櫸直鷂磷檣�、蠎]瘧鄹髯幽？櫚牡縟蕕繆梗

本文編號(hào)：2524086