融合耦合電感技術(shù)的直流三電平變換器及其控制研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 06:06
伴隨著運(yùn)用諸如太陽能這一類清潔能源發(fā)電趨勢的迅猛發(fā)展,其后級(jí)所需的具有較高升壓能力的直流變換器就成為了國內(nèi)外研究人員所密切關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。本文在對(duì)已有升壓變換器進(jìn)行比較和分析后,提出了融合耦合電感技術(shù)的直流三電平變換器,并對(duì)其進(jìn)行小信號(hào)建模,實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。本文所提變換器族相較于傳統(tǒng)直流變換器,在變換器中增加了耦合繞組單元,達(dá)到了功率管的占空比D和耦合繞組匝數(shù)比n的雙自由度調(diào)節(jié),用以實(shí)現(xiàn)功率管在非極端占空比(占空比適中)情況時(shí)的高電壓增益功能。加入箝位二極管,對(duì)耦合繞組中存在的漏感所造成的電壓尖峰進(jìn)行箝位,有效減小其尖峰對(duì)功率管等元件的損耗;對(duì)變換器結(jié)構(gòu)進(jìn)行三電平變換,使得變換器中功率管、二極管和電容等元件的應(yīng)力相應(yīng)減小至原來的一半,有利于器件的選型和整體成本的控制。首先對(duì)現(xiàn)有的幾種升壓變換器進(jìn)行了介紹與分析,針對(duì)于各變換器存在的不足,提出了融合耦合電感技術(shù)的直流三電平變換器。對(duì)變換器族中的5種變換器在穩(wěn)定工作期間的過程進(jìn)行了細(xì)致的描述和研究,并對(duì)變換器的電壓轉(zhuǎn)換能力和效率進(jìn)行了定量分析。然后選擇了其中一種電路作為典型示例進(jìn)行了詳細(xì)的定量分析,其他電路分析與此相似。對(duì)耦合繞組三電平Se...
【文章來源】:青島理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
樣機(jī)原理圖
同時(shí)增大兩個(gè)功率管的導(dǎo)通占空比,抑制擾動(dòng)所帶來的影響,使輸出電壓恢復(fù)至預(yù)設(shè)數(shù)值;圖5.10 (b)描述的是輸入電源電壓由額定 12V 突然增大至 16V 時(shí)的相關(guān)波形圖,此時(shí)輸出電容兩端的電壓值突然被拉高,閉環(huán)控制環(huán)節(jié)立即響應(yīng),將兩個(gè)功率管的 D降低,使輸出電壓恢復(fù)至擾動(dòng)前的穩(wěn)定狀態(tài)。綜合圖 5.9 和 5.10 的實(shí)驗(yàn)波形圖,可以看出:CITLSC 變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)所采集的波形結(jié)果,與前文的理論分析與仿真結(jié)果基本一致,并且在驗(yàn)證其動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程時(shí)也與仿真分析相一致。因此,證明了前文對(duì)于變換器理論分析的正確性,驗(yàn)證了 CITLSC 變換器的高電壓增益特性和良好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能,充分說明了變換器的高效精確性及可靠性。
本文編號(hào):2899007
【文章來源】:青島理工大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
樣機(jī)原理圖
同時(shí)增大兩個(gè)功率管的導(dǎo)通占空比,抑制擾動(dòng)所帶來的影響,使輸出電壓恢復(fù)至預(yù)設(shè)數(shù)值;圖5.10 (b)描述的是輸入電源電壓由額定 12V 突然增大至 16V 時(shí)的相關(guān)波形圖,此時(shí)輸出電容兩端的電壓值突然被拉高,閉環(huán)控制環(huán)節(jié)立即響應(yīng),將兩個(gè)功率管的 D降低,使輸出電壓恢復(fù)至擾動(dòng)前的穩(wěn)定狀態(tài)。綜合圖 5.9 和 5.10 的實(shí)驗(yàn)波形圖,可以看出:CITLSC 變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī)所采集的波形結(jié)果,與前文的理論分析與仿真結(jié)果基本一致,并且在驗(yàn)證其動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程時(shí)也與仿真分析相一致。因此,證明了前文對(duì)于變換器理論分析的正確性,驗(yàn)證了 CITLSC 變換器的高電壓增益特性和良好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能,充分說明了變換器的高效精確性及可靠性。
本文編號(hào):2899007
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