雙重移相控制隔離型雙向全橋DC-DC變換器的回流功率優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 18:19
隔離型雙向全橋DC-DC變換器具有功率變換及電氣隔離等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車充放電系統(tǒng)、微電網(wǎng)以及新能源發(fā)電系統(tǒng)等領(lǐng)域,但是雙重移相控制時(shí)變換器一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)存在輸入功率為負(fù)值也就是存在回流功率的現(xiàn)象,而回流功率的存在會(huì)使得變換器開關(guān)損耗增加,最終導(dǎo)致變換器效率下降。因此,從減小回流功率的角度出發(fā)對(duì)變換器進(jìn)行研究具有重要的價(jià)值和意義。本文首先建立了雙重移相控制隔離型雙向全橋DC-DC變換器的傳輸功率數(shù)學(xué)模型,并分析了回流功率產(chǎn)生機(jī)理以及軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件,其次針對(duì)變換器軟開關(guān)條件下回流功率過大的問題,設(shè)計(jì)了一種回流功率最優(yōu)控制方法。該方法以變換器既能實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)又能實(shí)現(xiàn)零回流功率為約束條件,結(jié)合傳輸功率數(shù)學(xué)模型,對(duì)軟開關(guān)條件下最小回流功率進(jìn)行了建模和功率分區(qū),并推導(dǎo)出每個(gè)功率區(qū)的最優(yōu)控制,搭建了仿真模型,并通過仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。最后本文搭建了以TMS320F28377D控制芯片為控制核心的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),設(shè)計(jì)了變換器主電路、驅(qū)動(dòng)電路等相關(guān)電路參數(shù),并且對(duì)變換器進(jìn)行了開環(huán)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明變換器可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),并且其回流功率隨著內(nèi)移相比的增大而減小。
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 隔離型雙向DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型雙向DC-DC變換器拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀
1.2.2 隔離型雙向全橋DC-DC變換器控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 隔離型雙向全橋DC-DC變換器工作原理
2.1 單移相控制工作原理
2.1.1 單移相控制工作模式
2.1.2 單移相控制穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型與回流功率
2.1.3 單移相控制軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件
2.2 雙重移相控制工作原理
2.2.1 雙重移相控制工作模式
2.2.2 雙重移相控制穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型與回流功率
2.2.3 雙重移相控制軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件
2.3 兩種控制方法下變換器功率傳輸特性對(duì)比分析
2.4 兩種控制方法下變換器回流功率特性對(duì)比分析
2.5 本章小結(jié)
3 隔離型雙向全橋DC-DC變換器優(yōu)化雙重移相控制策略
3.1 軟開關(guān)條件下最小回流功率特性建模
3.2 回流功率優(yōu)化分析
3.3 零回流功率控制區(qū)
3.4 仿真對(duì)比分析
3.4.1 雙重移相控制和優(yōu)化雙重移相控制下變換器軟開關(guān)特性對(duì)比
3.4.2 雙重移相控制和優(yōu)化雙重移相控制下變換器回流功率特性對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
4 隔離型雙向全橋DC-DC變換器優(yōu)化雙重移相控制實(shí)驗(yàn)研究及分析
4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
4.2 軟件設(shè)計(jì)
4.3 移相角實(shí)現(xiàn)原理
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4.1 軟開關(guān)特性驗(yàn)證
4.4.2 回流功率特性驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 進(jìn)一步研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校學(xué)習(xí)期間所發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3676368
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 隔離型雙向DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 隔離型雙向DC-DC變換器拓?fù)溲芯楷F(xiàn)狀
1.2.2 隔離型雙向全橋DC-DC變換器控制策略研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
2 隔離型雙向全橋DC-DC變換器工作原理
2.1 單移相控制工作原理
2.1.1 單移相控制工作模式
2.1.2 單移相控制穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型與回流功率
2.1.3 單移相控制軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件
2.2 雙重移相控制工作原理
2.2.1 雙重移相控制工作模式
2.2.2 雙重移相控制穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型與回流功率
2.2.3 雙重移相控制軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)條件
2.3 兩種控制方法下變換器功率傳輸特性對(duì)比分析
2.4 兩種控制方法下變換器回流功率特性對(duì)比分析
2.5 本章小結(jié)
3 隔離型雙向全橋DC-DC變換器優(yōu)化雙重移相控制策略
3.1 軟開關(guān)條件下最小回流功率特性建模
3.2 回流功率優(yōu)化分析
3.3 零回流功率控制區(qū)
3.4 仿真對(duì)比分析
3.4.1 雙重移相控制和優(yōu)化雙重移相控制下變換器軟開關(guān)特性對(duì)比
3.4.2 雙重移相控制和優(yōu)化雙重移相控制下變換器回流功率特性對(duì)比
3.5 本章小結(jié)
4 隔離型雙向全橋DC-DC變換器優(yōu)化雙重移相控制實(shí)驗(yàn)研究及分析
4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹
4.2 軟件設(shè)計(jì)
4.3 移相角實(shí)現(xiàn)原理
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
4.4.1 軟開關(guān)特性驗(yàn)證
4.4.2 回流功率特性驗(yàn)證
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論及展望
5.1 結(jié)論
5.2 進(jìn)一步研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
在校學(xué)習(xí)期間所發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3676368
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