發(fā)布時(shí)間：2017-08-21 23:38

  本文關(guān)鍵詞：ZVS半橋三電平充電機(jī)的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 零電壓開(kāi)關(guān) 移相控制 充電機(jī) 三電平 占空比丟失

【摘要】：隨著全球能源危機(jī)的不斷加劇,保護(hù)自然環(huán)境并合理利用資源,推動(dòng)綠色能源開(kāi)發(fā)利用,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,是當(dāng)今全球各國(guó)的共同研究課題。在這種大背景下,全球各國(guó)政府加大對(duì)電動(dòng)汽車(chē)工業(yè)的研發(fā)投入和政策扶持。發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),充電系統(tǒng)是不可或缺的重要組成部分,而充電系統(tǒng)由數(shù)個(gè)充電機(jī)串并聯(lián)組成,與動(dòng)力電池直接相連接的部分是DC-DC變換器。隨著對(duì)DC-DC變換器技術(shù)的深入研究,呈現(xiàn)出高頻化、軟開(kāi)關(guān)、多電平和智能化的發(fā)展趨勢(shì)。本論文在比較各類(lèi)直流變換器之后,選擇半橋三電平拓?fù)溥M(jìn)行了深入的理論研究,采用軟開(kāi)關(guān)控制技術(shù),研制了一臺(tái)7.5KW實(shí)驗(yàn)樣機(jī)。本論文首先對(duì)半橋三電平變換器的軟開(kāi)關(guān)控制策略進(jìn)行了推導(dǎo),詳細(xì)分析了變換器的12個(gè)開(kāi)關(guān)模態(tài)的等效電路和主要波形,并給出了主要電路參數(shù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程。然后,對(duì)變換器ZVS過(guò)程中的幾個(gè)重要要問(wèn)題進(jìn)行了研究,包括ZVS實(shí)現(xiàn)條件、占空比丟失、整流二極管換流和變壓器磁通不平衡問(wèn)題,同時(shí)分析了通過(guò)飽和電感改善占空比丟失問(wèn)題的方法。其次,在理論分析的基礎(chǔ)之上,對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)做出了詳細(xì)的設(shè)計(jì),樣機(jī)額定功率為7.5KW,工作頻率為100KHZ。主要工作包括:主電路高頻變壓器、輸入電容、輸出LC濾波器和開(kāi)關(guān)管的參數(shù)設(shè)計(jì)及選型;超前管與滯后管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì);電壓電流采樣、隔離和調(diào)理電路設(shè)計(jì);基于TMS320F2812的數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后,搭建了實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)各部分電路進(jìn)行了全面的測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示課題達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),驗(yàn)證了理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：零電壓開(kāi)關(guān) 移相控制 充電機(jī) 三電平 占空比丟失
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景與意義10-11
• 1.2 電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 電動(dòng)汽車(chē)充電機(jī)發(fā)展?fàn)顩r11-13
• 1.2.2 直流變換器拓?fù)浞治?/span>13-14
• 1.2.3 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)14-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 ZVS半橋三電平直流變換器工作原理16-31
• 2.1 半橋三電平變換器的PWM控制方式16-19
• 2.1.1 工作原理16-17
• 2.1.2 基本PWM控制方式17-18
• 2.1.3 基本PWM控制方式的改進(jìn)18-19
• 2.2 PWM半橋三電平變換器的兩類(lèi)狀態(tài)切換方式19-25
• 2.2.1 同橋臂兩個(gè)開(kāi)關(guān)管同時(shí)關(guān)斷20-21
• 2.2.2 同橋臂兩個(gè)開(kāi)關(guān)管分開(kāi)關(guān)斷21-24
• 2.2.3 PWM半橋三電平變換器分類(lèi)24-25
• 2.3 ZVS半橋三電平變換器工作模態(tài)分析25-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 ZVS過(guò)程中幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的研究31-46
• 3.1 實(shí)現(xiàn)ZVS的條件31-32
• 3.2 副邊占空比丟失32-34
• 3.2.1 勵(lì)磁電流大小的影響32
• 3.2.2 諧振電感大小的影響32-33
• 3.2.3 副邊占空比丟失33-34
• 3.3 副邊整流電路的研究34-38
• 3.3.1 輸出整流電路34-35
• 3.3.2 全波整流方式換流情況35-37
• 3.3.3 全橋整流方式換流情況37-38
• 3.4 變壓器磁通不平衡問(wèn)題38-40
• 3.5 采用飽和電感的ZVS半橋三電平變換器研究40-45
• 3.5.1 飽和電感的基本物理特性40-41
• 3.5.2 采用飽和電感的ZVS半橋三電平變換器工作原理41-44
• 3.5.3 采用飽和電感ZVS半橋三電平變換器的特點(diǎn)44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 ZVS半橋三電平充電機(jī)硬件設(shè)計(jì)46-72
• 4.1 主電路設(shè)計(jì)47-61
• 4.1.1 高頻變壓器設(shè)計(jì)47-52
• 4.1.2 功率開(kāi)關(guān)器件選型52-53
• 4.1.3 輸出LC濾波電路設(shè)計(jì)53-56
• 4.1.4 輸入濾波電容設(shè)計(jì)56-58
• 4.1.5 開(kāi)關(guān)管并聯(lián)電容設(shè)計(jì)58-59
• 4.1.6 串聯(lián)諧振電感設(shè)計(jì)59-60
• 4.1.7 隔直電容設(shè)計(jì)60-61
• 4.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)61-65
• 4.2.1 MOSFET的米勒效應(yīng)62-63
• 4.2.2 超前管驅(qū)動(dòng)電路63-64
• 4.2.3 滯后管驅(qū)動(dòng)電路64-65
• 4.3 檢測(cè)與調(diào)理電路設(shè)計(jì)65-69
• 4.3.1 輸入電壓檢測(cè)65-68
• 4.3.2 輸出電壓檢測(cè)68
• 4.3.3 輸出電流檢測(cè)68-69
• 4.4 數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)69-71
• 4.4.1 數(shù)字控制芯片簡(jiǎn)介69-70
• 4.4.2 CPLD保護(hù)電路設(shè)計(jì)70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析72-80
• 5.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建72-73
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析73-79
• 5.2.1 驅(qū)動(dòng)電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析73-75
• 5.2.2 檢測(cè)電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析75-76
• 5.2.3 主電路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析76-79
• 5.3 本章小結(jié)79-80
• 第六章 總結(jié)與展望80-82
• 6.1 工作總結(jié)80
• 6.2 工作展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 攻碩期間取得的研究成果86-87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 李劍,康勇,孟宇,陳堅(jiān);帶飽和電感的移相全橋零電壓開(kāi)關(guān)PWM變換器[J];電力電子技術(shù);2000年02期

2 章超;;電動(dòng)汽車(chē)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀及其研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2011年20期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 姜星莉;經(jīng)濟(jì)全球化背景下中國(guó)能源安全問(wèn)題研究[D];武漢大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：715852