高增益低紋波軟開關(guān)DC-DC變換器的設(shè)計與研究
發(fā)布時間:2020-12-25 13:57
為了緩解能源危機和環(huán)境污染問題,可再生能源的開發(fā)利用已經(jīng)成為各個領(lǐng)域重點研究方向。作為世界上最豐富、分布最廣泛的資源,光伏發(fā)電已經(jīng)被許多國家列為能源發(fā)展的熱門發(fā)展方向。DC-DC變換器是光伏發(fā)電系統(tǒng)的一個重要轉(zhuǎn)換接口,其工作性能將直接影響電網(wǎng)的整體效率和運行安全。然而,傳統(tǒng)的DC-DC變換器大多應(yīng)用工頻變壓器、大電感、大電容等儲能元件,存在升壓能力有限、體積大、效率低、成本高等缺點。因此,致力于研究具有高增益和高轉(zhuǎn)換效率、體積小、可靠性高的DC-DC變換器對優(yōu)化光伏發(fā)電系統(tǒng)性能、促進光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。本論文提出一種新的高增益低紋波DC-DC變換器拓撲,并重點研究了其軟開關(guān)實現(xiàn)和閉環(huán)控制。首先提出一種適用于光伏發(fā)電、燃料電池等小電壓、大電流應(yīng)用場合的DC-DC變換器,分析了 DC-DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)和移相控制策略,隨后結(jié)合等效電路圖分析了 DC-DC變換器的工作模態(tài)和軟開關(guān)的具實現(xiàn)過程。Saber仿真結(jié)果和平臺實驗結(jié)果驗證了該DC-DC變換器具有高增益、低紋波的優(yōu)點,同時通過脈寬可調(diào)式移相策略(PPAS)控制,實現(xiàn)DC-DC變換器所有開關(guān)器件的軟開關(guān),大大降低變換器的效率損耗...
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2硬開關(guān)和軟開關(guān)原理:(a)硬開關(guān)波形;(b)軟開關(guān)波形??
DC-DC變換器有4個開關(guān)管,需要4路PffM控制信號,變換器同一橋臂的兩??個開關(guān)管互補導通,本文在戶的/控制方式的基礎(chǔ)上為兩個橋臂引入一個移相角,??即采用PPAS控制策略。如圖2-2⑷所示,乃為開關(guān)周期,兩個橋臂之間的導通??U?^??:?個????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v,il—l?^?1^-^?J??1?w-?D?T^—_^?!??ic???^^??L?(a)?(b)??圖2-2?DC-DC變換器的控制策略:(a)?PPAS控制策略;(b)帶死區(qū)的PPAS控制策略??12??
??圖2-1高増益低紋波軟開關(guān)DC-DC變換器??2.1.2?DC-DC變換器的控制策略??在緒論部分介紹過PPFM和PFM控制方式,其中PWM控制方法實現(xiàn)簡單,??輸出紋波小、動態(tài)響應(yīng)性能較好,噪聲頻譜恒定,容易實現(xiàn)電磁兼容性設(shè)計,相??較之下更適合作為變換器的控制策略。本文所研宄的高增益低紋波軟開關(guān)??DC-DC變換器有4個開關(guān)管,需要4路PffM控制信號,變換器同一橋臂的兩??個開關(guān)管互補導通,本文在戶的/控制方式的基礎(chǔ)上為兩個橋臂引入一個移相角,??即采用PPAS控制策略。如圖2-2⑷所示,乃為開關(guān)周期,兩個橋臂之間的導通??U?^??:?個????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[2]可再生能源發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀與趨勢分析[J]. 劉俊. 陜西電力. 2013(04)
[3]Saber仿真在電力電子技術(shù)教學中的應(yīng)用[J]. 王紅梅,黃華飛,唐春霞. 裝備制造技術(shù). 2007(01)
[4]關(guān)于國家能源戰(zhàn)略取向的思考[J]. 許倞. 中國軟科學. 2006(07)
[5]通信高頻開關(guān)電源的現(xiàn)狀及展望[J]. 方舟. 電源世界. 2005(10)
[6]分布式發(fā)電技術(shù)[J]. 丁明,王敏. 電力自動化設(shè)備. 2004(07)
[7]高頻開關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計[J]. 王京梅,蘭中文,余忠,王豪才. 電子科技大學學報. 2002(04)
[8]軟開關(guān)技術(shù)回顧與展望[J]. 楊德剛,趙良炳. 電力電子技術(shù). 1998(02)
[9]開關(guān)變換器的跨周期調(diào)制模式[J]. 羅萍,李肇基,熊富貴,陳光福. 電子與信息學報. 2004 (06)
碩士論文
[1]DC-DC電源芯片的研究與設(shè)計[D]. 任智謀.電子科技大學 2005
本文編號:2937786
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2硬開關(guān)和軟開關(guān)原理:(a)硬開關(guān)波形;(b)軟開關(guān)波形??
DC-DC變換器有4個開關(guān)管,需要4路PffM控制信號,變換器同一橋臂的兩??個開關(guān)管互補導通,本文在戶的/控制方式的基礎(chǔ)上為兩個橋臂引入一個移相角,??即采用PPAS控制策略。如圖2-2⑷所示,乃為開關(guān)周期,兩個橋臂之間的導通??U?^??:?個????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v,il—l?^?1^-^?J??1?w-?D?T^—_^?!??ic???^^??L?(a)?(b)??圖2-2?DC-DC變換器的控制策略:(a)?PPAS控制策略;(b)帶死區(qū)的PPAS控制策略??12??
??圖2-1高増益低紋波軟開關(guān)DC-DC變換器??2.1.2?DC-DC變換器的控制策略??在緒論部分介紹過PPFM和PFM控制方式,其中PWM控制方法實現(xiàn)簡單,??輸出紋波小、動態(tài)響應(yīng)性能較好,噪聲頻譜恒定,容易實現(xiàn)電磁兼容性設(shè)計,相??較之下更適合作為變換器的控制策略。本文所研宄的高增益低紋波軟開關(guān)??DC-DC變換器有4個開關(guān)管,需要4路PffM控制信號,變換器同一橋臂的兩??個開關(guān)管互補導通,本文在戶的/控制方式的基礎(chǔ)上為兩個橋臂引入一個移相角,??即采用PPAS控制策略。如圖2-2⑷所示,乃為開關(guān)周期,兩個橋臂之間的導通??U?^??:?個????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v
【參考文獻】:
期刊論文
[1]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國生,熊波. 天然氣工業(yè). 2016(01)
[2]可再生能源發(fā)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀與趨勢分析[J]. 劉俊. 陜西電力. 2013(04)
[3]Saber仿真在電力電子技術(shù)教學中的應(yīng)用[J]. 王紅梅,黃華飛,唐春霞. 裝備制造技術(shù). 2007(01)
[4]關(guān)于國家能源戰(zhàn)略取向的思考[J]. 許倞. 中國軟科學. 2006(07)
[5]通信高頻開關(guān)電源的現(xiàn)狀及展望[J]. 方舟. 電源世界. 2005(10)
[6]分布式發(fā)電技術(shù)[J]. 丁明,王敏. 電力自動化設(shè)備. 2004(07)
[7]高頻開關(guān)電源變壓器的優(yōu)化設(shè)計[J]. 王京梅,蘭中文,余忠,王豪才. 電子科技大學學報. 2002(04)
[8]軟開關(guān)技術(shù)回顧與展望[J]. 楊德剛,趙良炳. 電力電子技術(shù). 1998(02)
[9]開關(guān)變換器的跨周期調(diào)制模式[J]. 羅萍,李肇基,熊富貴,陳光福. 電子與信息學報. 2004 (06)
碩士論文
[1]DC-DC電源芯片的研究與設(shè)計[D]. 任智謀.電子科技大學 2005
本文編號:2937786
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/2937786.html
最近更新
教材專著