【摘要】：現(xiàn)代社會(huì)生活水平的提高及科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步,使得各種用電設(shè)備對(duì)開(kāi)關(guān)電源的性能提出了越來(lái)越高的要求。為了滿足人們對(duì)開(kāi)關(guān)電源的使用需求,更高的開(kāi)關(guān)頻率、更小的電源體積、更精確的數(shù)字控制是開(kāi)關(guān)電源未來(lái)的發(fā)展方向。但是開(kāi)關(guān)頻率的提高也帶來(lái)一些亟待解決的問(wèn)題,由以往的經(jīng)驗(yàn)可知,開(kāi)關(guān)頻率的大小與系統(tǒng)開(kāi)關(guān)損耗成正比,與系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率成反比。軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),解決了因提高開(kāi)關(guān)頻率帶來(lái)的一系列問(wèn)題,而且在工程上得到廣泛的應(yīng)用。本文首先分析了多種移相全橋軟開(kāi)關(guān)直流變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),總結(jié)出每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),然后選定滯后橋臂串聯(lián)二極管的主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為本文的研究對(duì)象,并針對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析研究。由于副邊整流二極管上存在著寄生電容,所以副邊電壓的波形容易發(fā)生振蕩,本文對(duì)振蕩原因進(jìn)行分析說(shuō)明,采用添加輔助電路的方法來(lái)抑制副邊振蕩。針對(duì)變換器在輕載時(shí)超前橋臂開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS效果不佳的現(xiàn)象,提出了在超前橋臂增加輔助電流源的改進(jìn)措施,設(shè)計(jì)輔助電路并分析ZVS范圍增大的原理,并進(jìn)行仿真驗(yàn)證。然后,根據(jù)小信號(hào)分析法建立主電路的數(shù)學(xué)模型,采用電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的控制結(jié)構(gòu),并給出具體的設(shè)計(jì)過(guò)程。由于傳統(tǒng)的PI控制器不具備在線整定的功能,同時(shí)在負(fù)載切換的復(fù)雜工況下應(yīng)對(duì)能力不佳,而且數(shù)字控制存在延遲等缺點(diǎn),使得控制作用會(huì)存在一個(gè)采樣周期的延遲,針對(duì)上述問(wèn)題本文提出將預(yù)測(cè)控制技術(shù)與模糊PI控制相結(jié)合的預(yù)測(cè)模糊PI控制的控制策略,并給出其設(shè)計(jì)方法。在相同工況下對(duì)傳統(tǒng)PI控制和預(yù)測(cè)模糊PI控制這兩種控制策略分別進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果說(shuō)明預(yù)測(cè)模糊PI控制對(duì)切換負(fù)載的復(fù)雜工況的應(yīng)對(duì)能力較好,更能滿足系統(tǒng)要求。最后設(shè)計(jì)了以STM32F407為核心的控制系統(tǒng),基于搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)仿真波形進(jìn)行驗(yàn)證,證明了理論與實(shí)際的一致性。
【圖文】：

圖 1.1 軟開(kāi)關(guān)變換器的發(fā)展階段開(kāi)關(guān)電源的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)中，一般采用在開(kāi)關(guān)管的兩端串聯(lián)或者并等元件，通過(guò)產(chǎn)生諧振和鉗位作用，使得開(kāi)關(guān)管的電壓或者電流損耗的目的[10]。

（a）開(kāi)通過(guò)程 （b）關(guān)斷過(guò)程圖 1.2 硬開(kāi)關(guān)中開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程中電壓電流波形示意圖上圖 1.2 是硬開(kāi)關(guān)中開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程中電壓電流波形示意圖，，根據(jù)電力電子，開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通損耗和關(guān)斷損耗分別如下式所示：ontW u idt
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN86

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2694114