高頻鏈全橋AC-AC變換器的研究
發(fā)布時間:2023-03-11 09:40
隨著我國電能供應由量到質的轉變,以及越來越多對電能質量要求較高的用電設備接入電網(wǎng)。為使得此類用電設備及系統(tǒng)盡可能高效率穩(wěn)定運行并避免因電網(wǎng)波動產生的負面影響,需要對用電設備附加交流穩(wěn)壓裝置。在多種交流穩(wěn)壓器中,AC-AC變換器用于穩(wěn)壓時,具有調節(jié)范圍大、波形畸變小等特點。為進一步提升變換器功率密度并實現(xiàn)隔離,對高頻鏈AC-AC變換器進行研究,保證該類變換器在電能轉換的同時并具有一定抑制電網(wǎng)波動的能力。該功能的整體實現(xiàn)具有著重要的工程意義。首先,對高頻鏈全橋AC-AC變換器的穩(wěn)態(tài)特性進行研究。計算輸入輸出電壓之間關系;兩種移相控制中電路主要器件的電壓與電流應力進行計算;在相同輸入電壓下,兩種移相控制對達到相同輸出電壓時兩者的變壓器匝比、變壓器磁密變化、銅損與鐵損等參數(shù)進行比較與分析。其次,對高頻鏈全橋AC-AC變換器的調制解調與軟開關過程給出分析。變換器工作于高頻狀態(tài),結合開關函數(shù)獲得前后周波變換器輸出電壓波形的數(shù)學表達式。對經過低通濾波后輸出波形中含有的低次諧波進行分析,通過引入補償函數(shù)進行抑制。針對高頻隔離型全橋AC-AC變換器,分析其各工作模態(tài)與軟開關的過程。對此進行仿真分析。再次...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 交流穩(wěn)壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 諧振調整型交流穩(wěn)壓器
1.2.2 變比型交流穩(wěn)壓器
1.2.3 功率補償型交流穩(wěn)壓器
1.2.4 AC-AC變換器型交流穩(wěn)壓器
1.3 AC-AC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 間接型AC-AC變換器
1.3.2 直接型AC-AC變換器
1.3.3 AC-AC變換器的閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內容
第2章 高頻鏈全橋AC-AC變換器穩(wěn)態(tài)特性研究
2.1 引言
2.2 電力電子雙向開關與其驅動方式
2.2.1 電力電子雙向開關基本結構
2.2.2 電力電子雙向開關驅動策略
2.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器的移相控制
2.4 高頻鏈全橋AC-AC全橋變換器穩(wěn)態(tài)等效研究
2.4.1 高頻鏈全橋AC-AC變換器單極型移相等效分析
2.4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器雙極型移相等效分析
2.5 兩類移相控制下高頻鏈全橋AC-AC變換器特性比較
2.5.1 高頻變壓器匝比比較
2.5.2 輸出濾波器參數(shù)比較
2.5.3 功率開關管電壓及電流應力比較
2.5.4 高頻變壓器鐵損/銅損比較
2.6 本章小結
第3章 高頻鏈全橋AC-AC變換器調制解調及軟開關的研究
3.1 引言
3.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器的調制與解調
3.2.1 高頻信號調制與解調
3.2.2 低次諧波抑制策略
3.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.1 雙極型移相控制的工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.2 單極型移相控制的工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.3 兩種移相控制的軟開關范圍
3.4 高頻鏈全橋AC-AC變換器仿真及結果分析
3.4.1 單極型移相控制的仿真分析
3.4.2 雙極型移相控制的仿真分析
3.4.3 低次諧波抑制策略的仿真分析
3.5 本章小結
第四章 高頻鏈全橋AC-AC變換器軟硬件設計與實驗驗證
4.1 引言
4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器硬件電路設計
4.2.1 變換器主電路的設計
4.2.2 驅動電路的設計
4.2.3 采樣與調理電路的設計
4.2.4 保護及互鎖電路的設計
4.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器軟件流程設計
4.4 高頻鏈全橋AC-AC實驗驗證
4.4.1 變換器實驗平臺
4.4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器輔助電路測試
4.4.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器實驗結果及分析
4.5 本章小結
第五章 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂频难芯
5.1 引言
5.2 滑模控制的理論概述
5.2.1 滑?刂频臄(shù)學描述與設計方法
5.2.2 等效控制
5.2.3 切換函數(shù)的選取
5.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂品治
5.3.1 高頻鏈全橋AC-AC變換器動態(tài)模型
5.3.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器等效控制模型
5.4 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂频姆抡娼Y果與分析
5.4.1 滑?刂品抡嫦到y(tǒng)搭建
5.4.2 滑模控制仿真結果與分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3759647
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 交流穩(wěn)壓器的研究現(xiàn)狀
1.2.1 諧振調整型交流穩(wěn)壓器
1.2.2 變比型交流穩(wěn)壓器
1.2.3 功率補償型交流穩(wěn)壓器
1.2.4 AC-AC變換器型交流穩(wěn)壓器
1.3 AC-AC變換器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 間接型AC-AC變換器
1.3.2 直接型AC-AC變換器
1.3.3 AC-AC變換器的閉環(huán)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
1.4 主要研究內容
第2章 高頻鏈全橋AC-AC變換器穩(wěn)態(tài)特性研究
2.1 引言
2.2 電力電子雙向開關與其驅動方式
2.2.1 電力電子雙向開關基本結構
2.2.2 電力電子雙向開關驅動策略
2.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器的移相控制
2.4 高頻鏈全橋AC-AC全橋變換器穩(wěn)態(tài)等效研究
2.4.1 高頻鏈全橋AC-AC變換器單極型移相等效分析
2.4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器雙極型移相等效分析
2.5 兩類移相控制下高頻鏈全橋AC-AC變換器特性比較
2.5.1 高頻變壓器匝比比較
2.5.2 輸出濾波器參數(shù)比較
2.5.3 功率開關管電壓及電流應力比較
2.5.4 高頻變壓器鐵損/銅損比較
2.6 本章小結
第3章 高頻鏈全橋AC-AC變換器調制解調及軟開關的研究
3.1 引言
3.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器的調制與解調
3.2.1 高頻信號調制與解調
3.2.2 低次諧波抑制策略
3.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.1 雙極型移相控制的工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.2 單極型移相控制的工作模態(tài)及軟開關過程分析
3.3.3 兩種移相控制的軟開關范圍
3.4 高頻鏈全橋AC-AC變換器仿真及結果分析
3.4.1 單極型移相控制的仿真分析
3.4.2 雙極型移相控制的仿真分析
3.4.3 低次諧波抑制策略的仿真分析
3.5 本章小結
第四章 高頻鏈全橋AC-AC變換器軟硬件設計與實驗驗證
4.1 引言
4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器硬件電路設計
4.2.1 變換器主電路的設計
4.2.2 驅動電路的設計
4.2.3 采樣與調理電路的設計
4.2.4 保護及互鎖電路的設計
4.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器軟件流程設計
4.4 高頻鏈全橋AC-AC實驗驗證
4.4.1 變換器實驗平臺
4.4.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器輔助電路測試
4.4.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器實驗結果及分析
4.5 本章小結
第五章 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂频难芯
5.1 引言
5.2 滑模控制的理論概述
5.2.1 滑?刂频臄(shù)學描述與設計方法
5.2.2 等效控制
5.2.3 切換函數(shù)的選取
5.3 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂品治
5.3.1 高頻鏈全橋AC-AC變換器動態(tài)模型
5.3.2 高頻鏈全橋AC-AC變換器等效控制模型
5.4 高頻鏈全橋AC-AC變換器滑?刂频姆抡娼Y果與分析
5.4.1 滑?刂品抡嫦到y(tǒng)搭建
5.4.2 滑模控制仿真結果與分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3759647
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