【摘要】：針對(duì)一些特定的應(yīng)用場(chǎng)合,需要變換器能夠輸出低電壓紋波、大功率和輸出電壓連續(xù)可調(diào),而多相交錯(cuò)技術(shù)在這方面有一定優(yōu)勢(shì)。多相交錯(cuò)并聯(lián)DC/DC變換器廣泛應(yīng)用于低電壓大電流場(chǎng)合,如PC電源。多相交錯(cuò)技術(shù)使得變換器輸出紋波低、頻率高,改善了濾波網(wǎng)絡(luò),可以運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)室電源、高精度直流穩(wěn)壓電源等領(lǐng)域。這種變換器輸出紋波低是通過(guò)各相電流相位交錯(cuò)疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)的。硬件電路產(chǎn)生高精確的交錯(cuò)相角不易實(shí)現(xiàn),較復(fù)雜,而通過(guò)數(shù)字控制器易產(chǎn)生高精度的交錯(cuò)相角。對(duì)多相變換器輸出紋波和相間均流進(jìn)行深入研究,有利于同時(shí)改善變換器的低紋波和大功率等電源性能。本文選擇六相交錯(cuò)并聯(lián)Buck電路作為主功率拓?fù)?各相之間共用同一個(gè)濾波電容連接到負(fù)載。針對(duì)多相交錯(cuò)并聯(lián)變換器結(jié)構(gòu),理論分析了相參數(shù)失配導(dǎo)致分配負(fù)載不均的特點(diǎn),并通過(guò)仿真深入研究。結(jié)合交錯(cuò)原理推導(dǎo)兩相變換器輸出電流紋波與相電流之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式,并理論分析了多相變換器的輸出紋波與相數(shù)及占空比的關(guān)系。詳細(xì)對(duì)比分析了滿足相同電壓紋波要求時(shí),穩(wěn)態(tài)下電感值失配情況時(shí)需要對(duì)輸出濾波電容重新設(shè)計(jì)。采用狀態(tài)空間平均法對(duì)多相變換器數(shù)學(xué)建模,并以兩相為例,通過(guò)頻率響應(yīng)分析驗(yàn)證建模的合理性。結(jié)合所建的兩相小信號(hào)模型,設(shè)計(jì)了內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)均流控制器,仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了均流效果。理論分析了同步過(guò)零技術(shù)來(lái)對(duì)相電流紋波過(guò)零的修正,能顯著減緩暫態(tài)下紋波的幅值和恢復(fù)建立時(shí)間。通過(guò)仿真和開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)對(duì)所設(shè)計(jì)的變換器參數(shù)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證,并搭建了一臺(tái)六相交錯(cuò)并聯(lián)Buck變換器樣機(jī)�？紤]實(shí)際應(yīng)用背景采用內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)均流法對(duì)樣機(jī)閉環(huán)實(shí)驗(yàn),測(cè)試結(jié)果表明設(shè)計(jì)的變換器滿足了相間均流和輸出電壓紋波低的性能。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2586539