經濟發(fā)展和生活水平提高顯著增加了能源消耗,化石能源面臨枯竭的危險,同時對環(huán)境污染問題關注程度的日益提高,使得太陽能光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術吸引了越來越廣泛的關注。然而新能源發(fā)電普遍具有輸出電壓偏低的缺點,很難滿足現(xiàn)在并網的需求和將來直流電網中的應用。高增益DC/DC變換器已經成為電力電子技術的研究熱點之一。在采用耦合電感構造高增益變換器的基礎上,通過單周期控制技術來研制高性能的DC/DC變換器,論文主要工作如下:（1）基于耦合電感高增益DC/DC變換器構造。通過將Boost變換器中的電感用耦合電感替換構造了輸出電壓增益更大的變換器。進而對變換器原理進行分析,計算增益比、分析開關管電壓應力等參數,并使用PSIM軟件構建的變換器進行了仿真與分析。（2）高增益變換器主電路設計。對基于耦合電感高增益DC/DC變換器的主電路參數進行了計算,重點計算了耦合電感參數,設計了繞制方法并設計了RCD箝位網絡,然后使用PSIM軟件對主電路進行仿真,驗證了設計的合理性。（3）高增益變換器控制回路設計。首先對高增益變換器輸出的單周期能控性進行了證明;然后針對單周期控制啟動電壓過沖過大的問題,使用開關流圖... 

【文章來源】： 申文娟 西安石油大學

【文章頁數】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CPES提出的直流微電網結構示意圖

12DNDVVMout+==11in（2-7）由圖2-5可知，當N=0時，耦合電感高增益Boost變換器的電壓增益與傳統(tǒng)Boost變換器的電壓增益相同。而當N>0的時，變換器的電壓增益M與匝比N以及占空比D都有關聯(lián)。當占空比D不變時，隨著匝比N的變化，變換器的電壓增益M也隨之變化，且這兩者之間的變化呈現(xiàn)正相關的關系。而當匝比N不變，占空比D變化的時候，變換器的電壓增益M也會呈現(xiàn)出同樣的變化規(guī)律。由此可見只要匝比N不為零，那么耦合電感高增益Boost變換器的電壓增益就比傳統(tǒng)Boost變換器的電壓增益高，而且從圖中可以看出，當占空比D取某一區(qū)間的數值的時候，Boost變換器電路中功率開關管的開關損耗不僅得到了減小，而且與此同時變換器效率也有了明顯的提高[35-37]。圖2-5電壓增益M與占空比D和匝比N之間的關系接下來分析開關管S和輸出二極管D的電壓應力VT和VD。當S關斷時，根據KVL定律得：sinVVVVpout=（2-8）其中Vp、Vs分別為原邊和副邊繞組兩端電壓。pNVV=s（2-9）p+=VVVinT（2-10）將式（2-9）、式（2-10）代入式（2-8）中得：NNVVVout++=1inT（2-11）在S導通時，根據KVL定律得：

13pVV=in（2-12）pNVV=s（2-13）outsD+=VVV（2-14）將式（2-13）以及式（2-14）代入式（2-12）中得：outD+=VNVVin（2-15）2.3高增益變換器的仿真分析在2.2節(jié)中對基于耦合電感高增益Boost變換器的工作原理、工作狀態(tài)進行了分析，為了驗證上述對變換器理論分析的正確性，基于PSIM軟件搭建相應的電路模型進行仿真。將參考文獻[38]中傳統(tǒng)的普通電感用耦合電感代替，參考文獻[38]中變換器的主要元器件參數設計：輸入電壓12inV=V，輸出電壓36outV=V，開關頻率f=50kHz，占空比D=0.5，耦合電感匝比N=1，勵磁電感100mL=μH，輸出電容47outC=μF，負載電阻20loadR=Ω，對上述參數使用PSIM軟件構建的變換器的模型圖如2-6所示。圖2-6耦合電感高增益Boost變換器模型圖2-7為輸出電壓Vout與紋波電壓波形，可以看出，輸出電壓穩(wěn)定在了36V，紋波電壓約為42mV，實現(xiàn)了由輸入電壓12V到輸出電壓36V的轉換功能，變換器增益為3，與式（2-7）的理論計算值一致。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2956364