高壓直流LCC諧振變換器狀態(tài)軌跡控制策略及其模塊化級聯(lián)技術(shù)
發(fā)布時間:2021-12-01 22:13
串并聯(lián)(LCC)諧振變換器具有利用變壓器的漏感和寄生電容作為諧振元件、寬輸入輸出范圍、全范圍軟開關(guān)等優(yōu)勢,采用此拓撲的高壓直流電源在X光機、靜電除塵、粒子加速器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但是現(xiàn)有的控制策略和拓撲結(jié)構(gòu)無法滿足業(yè)界對高壓脈沖更低輸出紋波和更快瞬態(tài)響應(yīng)速度的需求。為提升高壓直流電源的穩(wěn)態(tài)紋波和瞬態(tài)響應(yīng)速率,本文針對LCC諧振變換器的若干關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究。狀態(tài)軌跡控制策略能精確控制諧振變換器的諧振腔狀態(tài),實現(xiàn)快速的瞬態(tài)響應(yīng),而應(yīng)用狀態(tài)軌跡控制策略的前提是對變換器進行深入的狀態(tài)軌跡建模分析。對于LCC諧振變換器,傳統(tǒng)狀態(tài)軌跡分析以三維狀態(tài)曲線來表現(xiàn),存在著不夠直觀和數(shù)學(xué)計算過于復(fù)雜的問題,本文提出了以兩維狀態(tài)軌跡來建模的簡化分析方法,將三維的狀態(tài)空間簡化為了二維的狀態(tài)平面。隨后,分析了LCC諧振變換器每個模態(tài)下的等效電路,以此推導(dǎo)出了各個模態(tài)下變換器在二維狀態(tài)平面內(nèi)的狀態(tài)軌跡。并針對工作于ZVS區(qū)域的LCC諧振變換器,對各模態(tài)下諧振腔的狀態(tài)軌跡進行組合,推導(dǎo)出了穩(wěn)態(tài)工作模式下的變換器狀態(tài)軌跡,為基于狀態(tài)軌跡的控制策略提供了理論依據(jù)。更快的瞬態(tài)響應(yīng)速率始終是高壓直流電源的不懈追...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
X射線產(chǎn)生系統(tǒng)
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文1緒論3圖1.2靜電除塵原理示意圖[6]中性束系統(tǒng),應(yīng)用于未來聚變裝置中的輔助加熱環(huán)節(jié);離子源產(chǎn)生正/負離子后,經(jīng)過高壓直流電源的電場加速后,形成高能離子束,通過中性化室、偏轉(zhuǎn)磁場后,剩余的中性束注入到等離子體中,將中性束的動能轉(zhuǎn)化為等離子體的內(nèi)能,達到加熱等離子體的作用[10]。加速電源的輸出電壓紋波決定了中性束流的發(fā)散度,直接影響大功率負離子源中性束系統(tǒng)的加熱效率。圖1.3中性束注入系統(tǒng)原理圖[10]綜上可知,高壓直流電源作為X光機、靜電除塵、粒子加速器等領(lǐng)域的能量來源,其輸出電能質(zhì)量決定著這些系統(tǒng)的關(guān)鍵性能。高壓直流電源的輸出電壓、功率等級、輸出紋波、動態(tài)響應(yīng)等指標的提升,將直接影響以上系統(tǒng)關(guān)鍵性能的發(fā)展。
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文1緒論3圖1.2靜電除塵原理示意圖[6]中性束系統(tǒng),應(yīng)用于未來聚變裝置中的輔助加熱環(huán)節(jié);離子源產(chǎn)生正/負離子后,經(jīng)過高壓直流電源的電場加速后,形成高能離子束,通過中性化室、偏轉(zhuǎn)磁場后,剩余的中性束注入到等離子體中,將中性束的動能轉(zhuǎn)化為等離子體的內(nèi)能,達到加熱等離子體的作用[10]。加速電源的輸出電壓紋波決定了中性束流的發(fā)散度,直接影響大功率負離子源中性束系統(tǒng)的加熱效率。圖1.3中性束注入系統(tǒng)原理圖[10]綜上可知,高壓直流電源作為X光機、靜電除塵、粒子加速器等領(lǐng)域的能量來源,其輸出電能質(zhì)量決定著這些系統(tǒng)的關(guān)鍵性能。高壓直流電源的輸出電壓、功率等級、輸出紋波、動態(tài)響應(yīng)等指標的提升,將直接影響以上系統(tǒng)關(guān)鍵性能的發(fā)展。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寬范圍輸入輸出電壓LCC諧振變換器的分析設(shè)計[J]. 劉國梁,李新,伍梁,李振宇,陳國柱. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(09)
[2]LCC諧振變換器電流輸出特性研究與軟開關(guān)實現(xiàn)[J]. 王德玉,段元超,高鶴,王振春,趙清林. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[3]電除塵高壓電源LCC變換器電流斷續(xù)模式分析[J]. 劉和平,楊依路,劉平,彭東林. 高電壓技術(shù). 2014(11)
[4]高頻LCC諧振變換器的分析與軌跡控制[J]. 張治國,謝運祥,袁兆梅. 中國電機工程學(xué)報. 2011(27)
[5]高壓大功率場合LCC諧振變換器的分析與設(shè)計[J]. 夏冰,阮新波,陳武. 電工技術(shù)學(xué)報. 2009(05)
[6]高壓直流LCC諧振變換器的分析與設(shè)計[J]. 孫向東,段龍,鐘彥儒,金舜. 電工技術(shù)學(xué)報. 2002(05)
博士論文
[1]CFETR N-NBI樣機加速器高壓電源設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章雪亮.華中科技大學(xué) 2019
[2]寬范圍軟開關(guān)LCC諧振變換器電路及控制策略研究[D]. 陳一鳴.西南交通大學(xué) 2018
[3]雙能CT圖像重建算法研究[D]. 李磊.解放軍信息工程大學(xué) 2016
[4]LCC諧振變換器的解析建模與分析[D]. 楊瑞.華中科技大學(xué) 2014
[5]具有電容輸出濾波器諧振變換器的研究[D]. 張治國.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]靜電除塵用直流疊加脈沖電源相關(guān)技術(shù)研究[D]. 李國輝.哈爾濱理工大學(xué) 2019
[2]脈沖式靜電除塵電源的研究設(shè)計[D]. 袁一欽.北方工業(yè)大學(xué) 2019
[3]X光機用高壓電源的研究與設(shè)計[D]. 劉俊.北方工業(yè)大學(xué) 2019
[4]高壓大功率脈沖電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋禮偉.華中科技大學(xué) 2019
[5]基于簡化軌跡優(yōu)化控制的高頻數(shù)字化LLC諧振變換器研究[D]. 李彬齊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[6]大功率軟開關(guān)X光機高壓直流電源[D]. 張正茂.重慶大學(xué) 2012
[7]高頻高壓X射線發(fā)生器系統(tǒng)的研究[D]. 陳波.重慶理工大學(xué) 2012
[8]靜電除塵用高壓直流LCC諧振變換器研究與設(shè)計[D]. 鄒家勇.浙江大學(xué) 2010
[9]LCC諧振變換器在大功率高輸出電壓場合的應(yīng)用研究[D]. 夏冰.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3527153
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
X射線產(chǎn)生系統(tǒng)
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文1緒論3圖1.2靜電除塵原理示意圖[6]中性束系統(tǒng),應(yīng)用于未來聚變裝置中的輔助加熱環(huán)節(jié);離子源產(chǎn)生正/負離子后,經(jīng)過高壓直流電源的電場加速后,形成高能離子束,通過中性化室、偏轉(zhuǎn)磁場后,剩余的中性束注入到等離子體中,將中性束的動能轉(zhuǎn)化為等離子體的內(nèi)能,達到加熱等離子體的作用[10]。加速電源的輸出電壓紋波決定了中性束流的發(fā)散度,直接影響大功率負離子源中性束系統(tǒng)的加熱效率。圖1.3中性束注入系統(tǒng)原理圖[10]綜上可知,高壓直流電源作為X光機、靜電除塵、粒子加速器等領(lǐng)域的能量來源,其輸出電能質(zhì)量決定著這些系統(tǒng)的關(guān)鍵性能。高壓直流電源的輸出電壓、功率等級、輸出紋波、動態(tài)響應(yīng)等指標的提升,將直接影響以上系統(tǒng)關(guān)鍵性能的發(fā)展。
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文1緒論3圖1.2靜電除塵原理示意圖[6]中性束系統(tǒng),應(yīng)用于未來聚變裝置中的輔助加熱環(huán)節(jié);離子源產(chǎn)生正/負離子后,經(jīng)過高壓直流電源的電場加速后,形成高能離子束,通過中性化室、偏轉(zhuǎn)磁場后,剩余的中性束注入到等離子體中,將中性束的動能轉(zhuǎn)化為等離子體的內(nèi)能,達到加熱等離子體的作用[10]。加速電源的輸出電壓紋波決定了中性束流的發(fā)散度,直接影響大功率負離子源中性束系統(tǒng)的加熱效率。圖1.3中性束注入系統(tǒng)原理圖[10]綜上可知,高壓直流電源作為X光機、靜電除塵、粒子加速器等領(lǐng)域的能量來源,其輸出電能質(zhì)量決定著這些系統(tǒng)的關(guān)鍵性能。高壓直流電源的輸出電壓、功率等級、輸出紋波、動態(tài)響應(yīng)等指標的提升,將直接影響以上系統(tǒng)關(guān)鍵性能的發(fā)展。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]寬范圍輸入輸出電壓LCC諧振變換器的分析設(shè)計[J]. 劉國梁,李新,伍梁,李振宇,陳國柱. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2018(09)
[2]LCC諧振變換器電流輸出特性研究與軟開關(guān)實現(xiàn)[J]. 王德玉,段元超,高鶴,王振春,趙清林. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(12)
[3]電除塵高壓電源LCC變換器電流斷續(xù)模式分析[J]. 劉和平,楊依路,劉平,彭東林. 高電壓技術(shù). 2014(11)
[4]高頻LCC諧振變換器的分析與軌跡控制[J]. 張治國,謝運祥,袁兆梅. 中國電機工程學(xué)報. 2011(27)
[5]高壓大功率場合LCC諧振變換器的分析與設(shè)計[J]. 夏冰,阮新波,陳武. 電工技術(shù)學(xué)報. 2009(05)
[6]高壓直流LCC諧振變換器的分析與設(shè)計[J]. 孫向東,段龍,鐘彥儒,金舜. 電工技術(shù)學(xué)報. 2002(05)
博士論文
[1]CFETR N-NBI樣機加速器高壓電源設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 章雪亮.華中科技大學(xué) 2019
[2]寬范圍軟開關(guān)LCC諧振變換器電路及控制策略研究[D]. 陳一鳴.西南交通大學(xué) 2018
[3]雙能CT圖像重建算法研究[D]. 李磊.解放軍信息工程大學(xué) 2016
[4]LCC諧振變換器的解析建模與分析[D]. 楊瑞.華中科技大學(xué) 2014
[5]具有電容輸出濾波器諧振變換器的研究[D]. 張治國.華南理工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]靜電除塵用直流疊加脈沖電源相關(guān)技術(shù)研究[D]. 李國輝.哈爾濱理工大學(xué) 2019
[2]脈沖式靜電除塵電源的研究設(shè)計[D]. 袁一欽.北方工業(yè)大學(xué) 2019
[3]X光機用高壓電源的研究與設(shè)計[D]. 劉俊.北方工業(yè)大學(xué) 2019
[4]高壓大功率脈沖電源關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋禮偉.華中科技大學(xué) 2019
[5]基于簡化軌跡優(yōu)化控制的高頻數(shù)字化LLC諧振變換器研究[D]. 李彬齊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[6]大功率軟開關(guān)X光機高壓直流電源[D]. 張正茂.重慶大學(xué) 2012
[7]高頻高壓X射線發(fā)生器系統(tǒng)的研究[D]. 陳波.重慶理工大學(xué) 2012
[8]靜電除塵用高壓直流LCC諧振變換器研究與設(shè)計[D]. 鄒家勇.浙江大學(xué) 2010
[9]LCC諧振變換器在大功率高輸出電壓場合的應(yīng)用研究[D]. 夏冰.南京航空航天大學(xué) 2008
本文編號:3527153
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