高功率密度DC/DC模塊電源研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-02 06:01
隨著現(xiàn)代工業(yè)及國防技術(shù)的發(fā)展,對高頻DC/DC模塊電源的功率等級、電壓等級、效率以及體積與重量等技術(shù)要求不斷提高。本論文以研制一種輸入寬范圍/高電壓、輸出28V/1000W的高頻全磚DC/DC模塊電源項(xiàng)目為主要研究內(nèi)容,分析、比較了多種兩級級聯(lián)結(jié)構(gòu)的高功率密度DC/DC模塊電源主電路拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn),提出了一種適合本項(xiàng)目技術(shù)要求的變壓器原邊串聯(lián)LLC+輸出端并聯(lián)Buck級聯(lián)直流變換器拓?fù)潆娐。論文?章主要研究內(nèi)容:介紹了DC/DC模塊電源的研究背景、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢;分析了幾種適合于DC/DC模塊電源的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),包括其優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場合。第2章主要研究內(nèi)容:對移相全橋變換器、Boost+變壓器串/并聯(lián)型LLC級聯(lián)變換器、變壓器原邊串聯(lián)LLC+輸出端并聯(lián)Buck級聯(lián)直流變換器三種DC/DC拓?fù)浞桨高M(jìn)行了工作原理分析和效率比較。理論研究表明:兩級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在效率上具有一定優(yōu)勢。第3章主要研究內(nèi)容:詳細(xì)介紹了Boost+變壓器串/并聯(lián)型LLC級聯(lián)變換器的設(shè)計(jì)方法,主要包括參數(shù)設(shè)計(jì)和功率器件選型等。該級聯(lián)變換器的前級Boost閉環(huán)工作,實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓;后級LLC工作在定頻、開環(huán)方式,實(shí)現(xiàn)電氣隔離與降壓。...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
移相全橋變換器損耗分布圖
論文 第二章幾種DC/DC變換器的效率為電感繞線距數(shù),4為有效磁路長度。感的鐵損可表示為:Pr._L =Cj:^,X_Lr (感的總損耗Pi為:P丨:七 P、L (主要參數(shù)如下,F(xiàn)/?=200-375V, r。=430V,P。=lk\V,取開關(guān)頻按最大電感電流紋波為40%計(jì)算,可取電感為Z<=230////,按母線紋波為2V計(jì)算,可取濾波電容G=4.7/J^,原邊開關(guān)管選擇英飛凌PB60R165CP(650V,13A,\65mQ),續(xù)流二極管選用CREE公5A 二極管(650V, 4A),則由上述參數(shù)及典型輸入r,.?=270V時(shí)得如圖2-10所示。
其中,副邊同步整流管的導(dǎo)通延遲時(shí)間~取為100?_5,關(guān)斷提前時(shí)間取為200,w,則由上述參數(shù)及典型輸入r,+?=270V時(shí)得到的損耗分布如圖2-16所示。前級LLC諧振變換器^ 23-79"20i 15 卜 “ —定 10 J 1=? ;—5 , ■ ;—0 J—gy—gg— — 7"5?少 <?。?夕 <??>。、*圖2-16前級LLC損耗分布圖2.3.3 Buck變換器2.3.3.1工作原理分析Buck變換器有三種工作模式,電感電流連續(xù)模式CCM、電感電流斷續(xù)模式DCM和電感電流臨界導(dǎo)通模式CRM。經(jīng)分析,這里選取CCM工作模式。圖2-17給出了交錯(cuò)并聯(lián)Buck主電路的拓?fù)洌瑀,為輸入電壓,Li、為Buck變換器濾波電感,S3、S4為Buck主開關(guān)管,Qdi、Qd2為Buck同步整流管,C。為輸出濾波電容
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一族有源鉗位正激變換器[J]. 胡海兵,吳紅飛,劉薇,邢巖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(12)
[2]LLC諧振型軟開關(guān)直流變壓器的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳申,呂征宇,姚瑋. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]LLC諧振變流器中平面變壓器銅損優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 廖家文,張軍明,張燚,錢照明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]自激式LLC諧振變換器[J]. 蘇少侃,阮新波,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(12)
[5]一種新的多輸入全橋變換器[J]. 楊東升,阮新波,李艷,劉福鑫. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]Boost-LLC高效率DC/DC變換器[J]. 施玉祥,柳緒丹,鄧成,徐德鴻. 電力電子技術(shù). 2010(08)
[7]航空用大功率模塊電源的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 王建岡,阮新波,陳軍艷. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(12)
[8]Boost電路的損耗分析[J]. 竇偉,黃念慈. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2004(03)
[9]有源鉗位正激變換器的分析和設(shè)計(jì)[J]. 彭國平,楊旭,魚振民. 電工技術(shù)雜志. 2003(10)
[10]有限雙極性控制ZVZCS PWM全橋變換器[J]. 萬山明,黃聲華. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2003(05)
博士論文
[1]雙管正激變換器組合研究[D]. 石健將.南京航空航天大學(xué) 2003
[2]雙管正激變換器組合技術(shù)的研究[D]. 馮瀚.浙江大學(xué) 2002
碩士論文
[1]寬范圍輸入DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 李亞順.浙江大學(xué) 2013
[2]基于變模態(tài)的寬輸入電壓范圍隔離型DC/DC變流器的研究[D]. 廖政偉.浙江大學(xué) 2013
[3]分布式混合儲能變換及其控制技術(shù)[D]. 禹紅斌.浙江大學(xué) 2013
[4]應(yīng)用于光伏系統(tǒng)的雙向DC/DC變換器研究[D]. 蔡保海.燕山大學(xué) 2012
[5]用于電動(dòng)汽車的交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 孫文.浙江大學(xué) 2012
[6]大功率移相全橋變換器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周玉飛.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3058746
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
移相全橋變換器損耗分布圖
論文 第二章幾種DC/DC變換器的效率為電感繞線距數(shù),4為有效磁路長度。感的鐵損可表示為:Pr._L =Cj:^,X_Lr (感的總損耗Pi為:P丨:七 P、L (主要參數(shù)如下,F(xiàn)/?=200-375V, r。=430V,P。=lk\V,取開關(guān)頻按最大電感電流紋波為40%計(jì)算,可取電感為Z<=230////,按母線紋波為2V計(jì)算,可取濾波電容G=4.7/J^,原邊開關(guān)管選擇英飛凌PB60R165CP(650V,13A,\65mQ),續(xù)流二極管選用CREE公5A 二極管(650V, 4A),則由上述參數(shù)及典型輸入r,.?=270V時(shí)得如圖2-10所示。
其中,副邊同步整流管的導(dǎo)通延遲時(shí)間~取為100?_5,關(guān)斷提前時(shí)間取為200,w,則由上述參數(shù)及典型輸入r,+?=270V時(shí)得到的損耗分布如圖2-16所示。前級LLC諧振變換器^ 23-79"20i 15 卜 “ —定 10 J 1=? ;—5 , ■ ;—0 J—gy—gg— — 7"5?少 <?。?夕 <??>。、*圖2-16前級LLC損耗分布圖2.3.3 Buck變換器2.3.3.1工作原理分析Buck變換器有三種工作模式,電感電流連續(xù)模式CCM、電感電流斷續(xù)模式DCM和電感電流臨界導(dǎo)通模式CRM。經(jīng)分析,這里選取CCM工作模式。圖2-17給出了交錯(cuò)并聯(lián)Buck主電路的拓?fù)洌瑀,為輸入電壓,Li、為Buck變換器濾波電感,S3、S4為Buck主開關(guān)管,Qdi、Qd2為Buck同步整流管,C。為輸出濾波電容
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一族有源鉗位正激變換器[J]. 胡海兵,吳紅飛,劉薇,邢巖. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(12)
[2]LLC諧振型軟開關(guān)直流變壓器的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 陳申,呂征宇,姚瑋. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(10)
[3]LLC諧振變流器中平面變壓器銅損優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 廖家文,張軍明,張燚,錢照明. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[4]自激式LLC諧振變換器[J]. 蘇少侃,阮新波,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(12)
[5]一種新的多輸入全橋變換器[J]. 楊東升,阮新波,李艷,劉福鑫. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(08)
[6]Boost-LLC高效率DC/DC變換器[J]. 施玉祥,柳緒丹,鄧成,徐德鴻. 電力電子技術(shù). 2010(08)
[7]航空用大功率模塊電源的設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 王建岡,阮新波,陳軍艷. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(12)
[8]Boost電路的損耗分析[J]. 竇偉,黃念慈. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 2004(03)
[9]有源鉗位正激變換器的分析和設(shè)計(jì)[J]. 彭國平,楊旭,魚振民. 電工技術(shù)雜志. 2003(10)
[10]有限雙極性控制ZVZCS PWM全橋變換器[J]. 萬山明,黃聲華. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2003(05)
博士論文
[1]雙管正激變換器組合研究[D]. 石健將.南京航空航天大學(xué) 2003
[2]雙管正激變換器組合技術(shù)的研究[D]. 馮瀚.浙江大學(xué) 2002
碩士論文
[1]寬范圍輸入DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 李亞順.浙江大學(xué) 2013
[2]基于變模態(tài)的寬輸入電壓范圍隔離型DC/DC變流器的研究[D]. 廖政偉.浙江大學(xué) 2013
[3]分布式混合儲能變換及其控制技術(shù)[D]. 禹紅斌.浙江大學(xué) 2013
[4]應(yīng)用于光伏系統(tǒng)的雙向DC/DC變換器研究[D]. 蔡保海.燕山大學(xué) 2012
[5]用于電動(dòng)汽車的交錯(cuò)并聯(lián)雙向DC/DC變換器設(shè)計(jì)[D]. 孫文.浙江大學(xué) 2012
[6]大功率移相全橋變換器若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 周玉飛.浙江大學(xué) 2007
本文編號:3058746
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