數(shù)字型Buck/Boost雙向DC-DC變換器的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-13 07:32
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電子信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)中,電力電子技術(shù)作為電子信息行業(yè)中的基本技術(shù),發(fā)揮著越來越重要的作用。作為電力電子技術(shù)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一,雙向DC-DC變換器由于在實(shí)現(xiàn)相同功能的情況下相對(duì)于傳統(tǒng)的單向DC-DC變換器具有更高的經(jīng)濟(jì)性且容易控制,在微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)、直流不停電電源系統(tǒng)、電力電子變壓器、航空航天電源系統(tǒng)等場(chǎng)合中都具有良好的應(yīng)用價(jià)值。本文以應(yīng)用于微電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的雙向DC-DC變換器為研究對(duì)象,首先介紹了雙向DC-DC變換器的研究背景與研究現(xiàn)狀,分析了雙向DC-DC變換器的各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及工作原理,選擇雙向Buck/Boost拓?fù)溥M(jìn)行變換器設(shè)計(jì)研究,并根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求進(jìn)行電路參數(shù)計(jì)算及外圍硬件電路的設(shè)計(jì)。為了使變換器電路的功率流向控制符合儲(chǔ)能系統(tǒng)中鋰電池的充放電要求,文中應(yīng)用狀態(tài)空間平均法對(duì)雙向DC-DC變換器進(jìn)行小信號(hào)建模和環(huán)路補(bǔ)償,并應(yīng)用Matlab軟件對(duì)設(shè)計(jì)的環(huán)路補(bǔ)償結(jié)果進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。其次,應(yīng)用DSP芯片TMS320F28335對(duì)變換器進(jìn)行數(shù)字控制,選擇合適的采樣頻率與采樣方式進(jìn)行了軟件程序的編寫,分別編寫ADC、...
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 雙向DC-DC變換器的研究概況
1.3 微電網(wǎng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)
1.3.1 微電網(wǎng)的概述
1.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用
1.4 鋰電池的充放電控制方法
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇及控制策略
2.1 雙向DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理
2.1.1 非隔離型雙向DC-DC變換器
2.1.2 隔離型雙向DC-DC變換器
2.1.3 按基本單元拓?fù)浞诸?br> 2.2 雙向DC-DC變換器的控制策略
2.2.1 電壓控制模式
2.2.2 電流控制模式
2.3 本章小結(jié)
第三章 雙向DC-DC變換器的硬件設(shè)計(jì)及環(huán)路補(bǔ)償
3.1 總體框架設(shè)計(jì)
3.2 主電路硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 電感參數(shù)的計(jì)算
3.2.2 濾波電容
3.2.3 開關(guān)管的選擇
3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.4 采樣調(diào)理電路的設(shè)計(jì)
3.4.1 電壓采樣電路
3.4.2 電壓跟隨器
3.4.3 巴特沃斯濾波器
3.5 電源電路的設(shè)計(jì)
3.6 補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)
3.6.1 雙向DC-DC變換器的建模
3.6.2 雙向DC-DC變換器的補(bǔ)償環(huán)路選擇
3.6.3 雙向DC-DC變換器的補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)
3.7 參數(shù)的離散化
3.8 本章小結(jié)
第四章 雙向DC-DC變換器軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備
4.1.1 電路控制策略設(shè)計(jì)
4.1.2 控制系統(tǒng)程序流程設(shè)計(jì)
4.1.3 采樣策略的選取
4.2 ADC采樣程序設(shè)計(jì)
4.3 PWM程序設(shè)計(jì)
4.3.1 PWM周期與頻率
4.3.2 PWM占空比相關(guān)配置
4.3.3 事件觸發(fā)模塊配置
4.4 軟件設(shè)計(jì)
4.5 通信子程序
4.6 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 實(shí)驗(yàn)電路
5.2 實(shí)驗(yàn)波形與分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3815507
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 雙向DC-DC變換器的研究概況
1.3 微電網(wǎng)中的儲(chǔ)能系統(tǒng)
1.3.1 微電網(wǎng)的概述
1.3.2 儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用
1.4 鋰電池的充放電控制方法
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 雙向DC-DC變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇及控制策略
2.1 雙向DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理
2.1.1 非隔離型雙向DC-DC變換器
2.1.2 隔離型雙向DC-DC變換器
2.1.3 按基本單元拓?fù)浞诸?br> 2.2 雙向DC-DC變換器的控制策略
2.2.1 電壓控制模式
2.2.2 電流控制模式
2.3 本章小結(jié)
第三章 雙向DC-DC變換器的硬件設(shè)計(jì)及環(huán)路補(bǔ)償
3.1 總體框架設(shè)計(jì)
3.2 主電路硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 電感參數(shù)的計(jì)算
3.2.2 濾波電容
3.2.3 開關(guān)管的選擇
3.3 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
3.4 采樣調(diào)理電路的設(shè)計(jì)
3.4.1 電壓采樣電路
3.4.2 電壓跟隨器
3.4.3 巴特沃斯濾波器
3.5 電源電路的設(shè)計(jì)
3.6 補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)
3.6.1 雙向DC-DC變換器的建模
3.6.2 雙向DC-DC變換器的補(bǔ)償環(huán)路選擇
3.6.3 雙向DC-DC變換器的補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計(jì)
3.7 參數(shù)的離散化
3.8 本章小結(jié)
第四章 雙向DC-DC變換器軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備
4.1.1 電路控制策略設(shè)計(jì)
4.1.2 控制系統(tǒng)程序流程設(shè)計(jì)
4.1.3 采樣策略的選取
4.2 ADC采樣程序設(shè)計(jì)
4.3 PWM程序設(shè)計(jì)
4.3.1 PWM周期與頻率
4.3.2 PWM占空比相關(guān)配置
4.3.3 事件觸發(fā)模塊配置
4.4 軟件設(shè)計(jì)
4.5 通信子程序
4.6 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 實(shí)驗(yàn)電路
5.2 實(shí)驗(yàn)波形與分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
本文編號(hào):3815507
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