本文關(guān)鍵詞：軟開關(guān)推挽正激變換器及其并聯(lián)均衡策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：推挽正激變換器具有降低功率管電壓尖峰、提高磁芯利用率等優(yōu)點,在低壓大電流場合得到廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)推挽正激變換器工作在硬開關(guān)模式下,仍存在功率管關(guān)斷電壓尖峰無法消除,電磁干擾嚴(yán)重等問題。在大功率場合中,采用多模塊并聯(lián)方法能有效降低單體變換器容量,提高系統(tǒng)可靠性。但若模塊間參數(shù)不一致,易導(dǎo)致各模塊承擔(dān)功率不均,變換器易損壞。針對上述問題,本文在推挽正激變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)改進(jìn)、并聯(lián)均衡策略優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究。為了克服傳統(tǒng)推挽正激變換器存在的問題,提出一種新型零電壓開關(guān)(ZVS)推挽正激變換器拓?fù)洹Ｍㄟ^研究推挽正激變換器工作模態(tài),深入分析功率管關(guān)斷電壓尖峰產(chǎn)生過程,確定了引起功率管關(guān)斷電壓尖峰過高的原因。在此基礎(chǔ)上,提出新型零電壓開關(guān)(ZVS)推挽正激變換器拓?fù)?分析其工作模態(tài),推導(dǎo)出實現(xiàn)零電壓開關(guān)(ZVS)的條件。搭建SABER仿真電路,進(jìn)行初步仿真驗證。仿真結(jié)果表明,該新型拓?fù)淠軌驅(qū)崿F(xiàn)零電壓開關(guān),消除了功率管關(guān)斷電壓尖峰以及開通電流尖峰,提高了升壓能力,降低了輸入電流脈動。采用新型ZVS推挽正激變換器拓?fù)洳⒙?lián)運行實現(xiàn)大功率直流電能輸出,為保證多單體并聯(lián)輸出能量均衡,提出了電池SOC均衡與變換器并聯(lián)均流的混合控制策略。通過對新型ZVS推挽正激變換器拓?fù)溥M(jìn)行小信號建模,求出控制對象的傳遞函數(shù),并根據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性條件,設(shè)計均衡控制器。仿真結(jié)果驗證了能量均衡控制策略的可行性以及均衡控制器設(shè)計的正確性。為了驗證所提出的新型ZVS推挽正激變換器拓?fù)涞膬?yōu)點及其并聯(lián)均衡策略的有效性,建立了新型推挽正激變換器拓?fù)洳⒙?lián)系統(tǒng)硬件測試平臺。實驗結(jié)果表明,新型ZVS推挽正激實現(xiàn)了零電壓開關(guān),消除了功率管關(guān)斷電壓尖峰,減少電磁干擾,提高了升壓能力以及轉(zhuǎn)換效率。多單體新型推挽正激變換器拓?fù)洳⒙?lián)時,均流策略的引入,保證了系統(tǒng)輸出電壓精度及系統(tǒng)對均流精度及動態(tài)響應(yīng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：DC-DC變換器 推挽正激 零電壓開關(guān) 能量均衡 均流
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 DC-DC變換器拓?fù)涞难芯楷F(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 傳統(tǒng)DC-DC變換器拓?fù)?/span>11-13
• 1.2.2 軟開關(guān)技術(shù)在DC-DC變換器中的發(fā)展13-15
• 1.3 DC-DC變換器并聯(lián)均流技術(shù)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 新型ZVS推挽正激變換器拓?fù)溲芯?/span>19-38
• 2.1 傳統(tǒng)推挽正激變換器分析19-25
• 2.1.1 傳統(tǒng)推挽正激變換器工作模態(tài)分析20-23
• 2.1.2 傳統(tǒng)推挽正激變換器環(huán)流分析23-24
• 2.1.3 主要參數(shù)對變換器的影響24-25
• 2.1.4 傳統(tǒng)推挽正激變換器存在的問題25
• 2.2 新型ZVS推挽正激變換器拓?fù)溲芯?/span>25-31
• 2.2.1 新型推挽正激變換器工作模態(tài)分析25-30
• 2.2.2 零電壓開關(guān)實現(xiàn)條件分析30-31
• 2.2.3 占空比丟失問題分析31
• 2.3 功率器件應(yīng)力及諧振參數(shù)計算31-32
• 2.3.1 功率器件電壓電流應(yīng)力31
• 2.3.2 諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計算31-32
• 2.4 新型ZVS推挽正激變換器仿真分析32-37
• 2.4.1 傳統(tǒng)拓?fù)渑c新型拓?fù)浞抡鎸Ρ确治?/span>33-35
• 2.4.2 新型推拓?fù)湓诓煌瑓?shù)下仿真分析35-37
• 2.5 本章小結(jié)37-38
• 第3章 多單體并聯(lián)能量均衡控制研究38-55
• 3.1 電池儲能系統(tǒng)構(gòu)架38-39
• 3.2 蓄電池荷電狀態(tài)(SOC)估算39-44
• 3.2.1 蓄電池電動勢E的估算39-42
• 3.2.2 蓄電池電動勢E與SOC對應(yīng)關(guān)系提取42-44
• 3.3 能量均衡控制策略44-51
• 3.3.1 新型ZVS推挽正激小信號建模45-47
• 3.3.2 蓄電池SOC均衡控制器設(shè)計47-49
• 3.3.3 均流控制器設(shè)計49-51
• 3.4 仿真結(jié)果分析51-54
• 3.4.1 兩單體并聯(lián)輸出電流均衡仿真分析52-53
• 3.4.2 能量均衡混合控制仿真分析53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 多單體并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)計55-68
• 4.1 系統(tǒng)的整體硬件構(gòu)架55-56
• 4.2 新型ZVS推挽正激主電路設(shè)計56-61
• 4.2.1 高頻變壓器設(shè)計56-58
• 4.2.2 輸入輸出濾波器參數(shù)計算58-59
• 4.2.3 箝位電容的計算59
• 4.2.4 開關(guān)器件的選取59-60
• 4.2.5 諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選取60-61
• 4.3 驅(qū)動與采樣控制電路設(shè)計61-64
• 4.3.1 隔離驅(qū)動電路設(shè)計61
• 4.3.2 電壓電流采樣與調(diào)理電路設(shè)計61-63
• 4.3.3 輸入過流保護(hù)電路設(shè)計63-64
• 4.3.4 輔助電源設(shè)計64
• 4.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計64-67
• 4.4.1 DSP資源配置64-65
• 4.4.2 數(shù)字PI算法及實現(xiàn)65
• 4.4.3 DSP程序流程圖65-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 并聯(lián)系統(tǒng)實驗研究68-79
• 5.1 單體 500W新型ZVS推挽正激變換器實驗結(jié)果68-75
• 5.1.1 變換器的調(diào)試條件68
• 5.1.2 傳統(tǒng)推挽正激與新型推挽正激實驗結(jié)果對比分析68-71
• 5.1.3 新型推挽正激不同參數(shù)實驗結(jié)果分析71-75
• 5.2 兩子模塊并聯(lián)均流實驗驗證75-78
• 5.2.1 并聯(lián)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)均流效果分析75-76
• 5.2.2 并聯(lián)系統(tǒng)暫態(tài)均流效果分析76-78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 附錄84-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其它成果85-87
• 致謝87

  本文關(guān)鍵詞：軟開關(guān)推挽正激變換器及其并聯(lián)均衡策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：428088