【摘要】：與傳統(tǒng)Buck拓?fù)湎啾?飛跨電容型三電平Buck拓?fù)涞碾妷簯?yīng)力更低、輸出濾波器更小,更容易實(shí)現(xiàn)高功率密度。近年來,飛跨電容型三電平Buck拓?fù)涞玫搅藦V泛的關(guān)注。然而,在電路啟動(dòng)前,飛跨電容需預(yù)充電至輸入電壓的一半,否則器件將面臨過壓問題。目前,僅有少數(shù)預(yù)充電方案可借鑒,且實(shí)用性不強(qiáng)。與此同時(shí),各種工業(yè)應(yīng)用對(duì)DC/DC變換器動(dòng)態(tài)性能的要求越來越高,進(jìn)一步提升變換器的動(dòng)態(tài)性能具有重要意義。飛跨電容型三電平Buck變換器的可靠工作需要多種電路網(wǎng)絡(luò)的輔助,但這些輔助網(wǎng)絡(luò)功能相對(duì)獨(dú)立,僅在某一特定工況下有效,因此元件利用率較低。針對(duì)這一缺點(diǎn),本文首先提出基于功能集成的無源輔助網(wǎng)絡(luò),可將輸入電容預(yù)充電電路、飛跨電容預(yù)充電電路以及功率器件的RCD緩沖電路進(jìn)行集成設(shè)計(jì),使得輔助網(wǎng)絡(luò)中的元件可實(shí)現(xiàn)多種功能,提高了元件利用率。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提出了基于功能集成的有源輔助網(wǎng)絡(luò),解決了參數(shù)設(shè)計(jì)的耦合問題,不但保持了“功能集成”的優(yōu)點(diǎn),而且能有效克服無源輔助網(wǎng)絡(luò)的缺點(diǎn),顯著提升其通用性。為進(jìn)一步提升飛跨電容型三電平Buck電路的動(dòng)態(tài)性能,本文提出了基于冗余模態(tài)的瞬態(tài)控制策略,即在穩(wěn)態(tài)控制器的基礎(chǔ)上添加瞬態(tài)控制。在負(fù)載變化時(shí),通過電感電流的快速調(diào)節(jié),降低了輸出電壓的波動(dòng)。所提出的控制策略原理簡明、實(shí)現(xiàn)簡便,與穩(wěn)態(tài)控制器相輔相成,能明顯地進(jìn)一步提升三電平Buck變換器的動(dòng)態(tài)性能。最后,搭建了一個(gè)1.3kW的試驗(yàn)樣機(jī)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致,與理論分析相符,驗(yàn)證了所提出的輔助網(wǎng)絡(luò)和瞬態(tài)控制策略。
【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

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2578374