燃料電池本身的輸出是低電壓大電流,通常不能直接應用于電氣系統(tǒng)中進行使用,要在其輸出端串接一個升壓型DC/DC變換器。該升壓型DC/DC變換器要能夠在較寬輸入電壓范圍內具有較大和穩(wěn)定的電壓增益,同時要具有較低的輸入電流紋波,從而將較低等級的直流電壓轉化為較高等級的直流電壓。此外,在拓撲結構和系統(tǒng)控制方面,需要保證燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性并具有良好的動靜態(tài)性能。通過分析交錯并聯(lián)技術以及開關電容和耦合電感的原理和優(yōu)點,提出輸入端交錯并聯(lián)輸出端串聯(lián)的高增益雙耦合電感Boost變換器拓撲,該拓撲能夠同時實現(xiàn)低輸入電流紋波和高增益輸出電壓。在分析IPOS雙耦合電感Boost變換器的工作原理和穩(wěn)態(tài)性能的基礎上,以輸出功率為800W為例,對主電路中的耦合電感、輸出電容、開關電容及開關管與二極管進行合理的參數(shù)設計。在系統(tǒng)控制方面,采用狀態(tài)空間平均法和小信號分析法對主電路進行分析,建立了系統(tǒng)的開環(huán)模型,并采用內電流環(huán)外電壓環(huán)的控制結構和平均電流型PWM控制策略,設計合理的補償網絡,使系統(tǒng)滿足閉環(huán)穩(wěn)定條件,閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和變換器的帶負載能力在saber仿真環(huán)境下得到了驗證。在仿真驗證的基礎上搭建功率為80... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

交錯并聯(lián)雙對偶Boost變換器（IDDB）電路

得到圖1-2 所示帶鉗位電路的耦合電感交錯并聯(lián)雙對偶 Boost 變換器（IIDDB）電路拓撲[14]。其漏感和電路中存在的雜散電容產生諧振引起主開關管和輸出二極管上很大的電壓尖峰。為了解決這個問題，可以采用 RCD 吸收電路或者鉗位電路。如果采用吸收電路，可以降低主開關上的過電壓，但是 RCD 中的電路會引起能量的損耗，降低效率。為了不降低效率，可以采用鉗位電路[15]，由一個鉗位電容和一個鉗位二極管組成。主開關關斷時，鉗位電容 Cc相當于吸收電容，通過 Dc給 Cc充電；主開關開通時，鉗位電容 Cc通過耦合電感次級繞組向輸出端放電。采用了鉗位電路的耦合電感 Boost 變換器可以使用低電壓率的低阻抗開關器件來減小導通損耗；耦合電感的漏感可以抑制輸出電流的下降率實現(xiàn)二極管的 ZCS 開通和關斷，減小二極管的反向恢復損耗[16]；鉗位電路可以回收漏感的儲能來減小循環(huán)電流

圖 1-3 有源鉗位耦合電感和開關電容結合的 Boost 變換器[19] 隔離型拓撲結構隔離型 DC/DC 變換器采用變壓器來實現(xiàn)電氣隔離，因為變壓器就磁感應原理來實現(xiàn)電壓或電流轉換、穩(wěn)壓、隔離等功能[21]。反激拓撲和正激拓撲結構簡單，但是電壓利用率低，通常用在幾百變換器中[22]。推挽、半橋和全橋拓撲能夠用在較大功率的變換器，器是電流型控制，電壓利用率高，輸出電壓特性好，不會像半橋和器可能出現(xiàn)兩個控制開關直通的情況。缺點是開關器件耐壓要大于的兩倍，因此很少用于 220V 的交流供電系統(tǒng)，且不宜用于輸出電圍較大的場合[23]。半橋、全橋拓撲結構的變壓器可以分為電壓隔離隔離型，電壓隔離型變換器磁芯雙邊磁化，磁芯利用率高，但是有現(xiàn)象，原邊存在電壓短路的危險，并且橋式拓撲只適用于輸出電壓大的場合。電壓型移相全橋 DC/DC 變換器[24]如圖 1-4 所示，可以利用變壓器本

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2999797