基于数字控制的移相全桥倍流同步整流变换器研究
发布时间：2021-04-08 11:46
新世纪第二个10年以来,高集成度的电子产业得到了飞速发展,电子设备也已经成为我们生产生活中不可或缺的重要一环,但是为这些电子设备提供能量的变换器的具体要求也变得更加细化,其中应用在大功率、低电压、大电流、高效率和小体积场合的开关稳压变换器的研究变得更加热门。针对上述具体要求,本文对传统的桥式变换器在拓扑和控制方式上进行改良,研究并设计一种DC/DC变换器。首先,本文依据设计要求在中大功率变换器的进行对比筛查,总结确定主流的全桥结构类型;介绍了变换器提高内部效率所采取的多种方式,确定移相控制方式;然后相较于传统模拟控制,提出数字控制的多项优势。其次,在上述分析的基础之上,本文对移相全桥倍流同步整流变换器的工作原理先进行了逐步深入的分析,了解其倍流工作原理,同步整流时序,计算出移相控制中的零电压开通实现条件,最后对提出的拓扑进行详细地状态解析与公式推导。本文因为采用了数字控制方式,所以利用简化的关键模态建立系统的离散迭代模型,考虑电路中寄生参数的影响,结合状态转移方程组和控制参数方程,得到其特征根随控制参数变化的轨迹趋势图,判定临界参数和输入输出参数的关系,最终确定合适的控制环节参数,使得...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Pexprt软件设计
裕?谄渲写罱ㄖ鞴β实缏仿纺Ｄ庠谀芰?流动过程，并方便监测各种物理量的变换过程，如图4.4所示，同时利用逻辑模块搭建了数字移相角产生单元，模拟DSP芯片中两移相两互补驱动波形的产生方式，如图4.5所示；在利用Matlab软件强大的计算能力，于Simulink平台中搭建补偿控制单元，方便修改控制参数确定系统的稳定边界，如图4.6所示，并通过由Saber软件提供的SaberCosim模块使得两种软件能够协同运行，同时仿真，各自发挥自身软件的优势，其中Saber中的电压采样设置有一定间隔，Simulink传回到Saber中的数据也设置为间断性。图4.4Saber中主功率回路模型
重庆理工大学硕士学位论文44图4.5Saber中数字移相角产生单元图4.6Simulink中补偿控制单元4.3.2仿真结果分析为了验证本文所提模型的有效性，根据上文计算的设计参数，在Saber中搭建功率以及逻辑驱动电路，在Matlab中搭建控制器系统进行联合仿真。电路中固定负载电阻Rl=0.6Ω，寄生电阻Re=200mΩ，Vref=12V，kp=0.2，改变不同的输入电压vi=48V、72V、96V、20V、144V。根据之前模型计算结果，各种输入电压的临界参数kp如表5.1所示。表5.1不同输入电压下临界参数vi/V487296120144kp(min)0.4140.2760.2080.1660.138
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab仿真在电力电子技术应用型人才培养中的应用[J]. 范茂彦,张丽芳. 教育教学论坛. 2019(33)
[2]基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路研究[J]. 童安平,钱语安,杭丽君,李国杰,汪可友,陈庭记,徐荆州. 中国电机工程学报. 2019(04)
[3]当代通信电源技术的发展与应用[J]. 高东健,崔忠慧. 通信电源技术. 2018(07)
[4]关于电力系统通信电源及应急预案的研究[J]. 庞明军. 信息通信. 2018(04)
[5]数字控制下光伏并网逆变器稳定性分析及参数优化设计[J]. 郑堃,周林,张前进,解宝,李海啸. 电工技术学报. 2018(08)
[6]电力电子技术仿真中Saber的应用[J]. 李楠. 科技风. 2017(17)
[7]比较研究物联网体系结构与实现方法[J]. 许观福. 通讯世界. 2017(13)
[8]高功率密度大功率电源关键技术研究[J]. 陈双喜. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2017(01)
[9]缩短通信电源断电维护时间探讨[J]. 李芳亚,胡兵,余继珍,胡雯,王蓓. 电力信息与通信技术. 2016(09)
[10]开关电源数字控制技术进展[J]. 李建仁. 微电子学. 2016(04)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]移相全桥ZVS变换器及其数字控制技术研究[D]. 皮之军.华中科技大学 2006
[2]数字控制移相全桥软开关变换器[D]. 洪峰.南京航空航天大学 2004
本文编号：3125491
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Pexprt软件设计
裕?谄渲写罱ㄖ鞴β实缏仿纺Ｄ庠谀芰?流动过程，并方便监测各种物理量的变换过程，如图4.4所示，同时利用逻辑模块搭建了数字移相角产生单元，模拟DSP芯片中两移相两互补驱动波形的产生方式，如图4.5所示；在利用Matlab软件强大的计算能力，于Simulink平台中搭建补偿控制单元，方便修改控制参数确定系统的稳定边界，如图4.6所示，并通过由Saber软件提供的SaberCosim模块使得两种软件能够协同运行，同时仿真，各自发挥自身软件的优势，其中Saber中的电压采样设置有一定间隔，Simulink传回到Saber中的数据也设置为间断性。图4.4Saber中主功率回路模型
重庆理工大学硕士学位论文44图4.5Saber中数字移相角产生单元图4.6Simulink中补偿控制单元4.3.2仿真结果分析为了验证本文所提模型的有效性，根据上文计算的设计参数，在Saber中搭建功率以及逻辑驱动电路，在Matlab中搭建控制器系统进行联合仿真。电路中固定负载电阻Rl=0.6Ω，寄生电阻Re=200mΩ，Vref=12V，kp=0.2，改变不同的输入电压vi=48V、72V、96V、20V、144V。根据之前模型计算结果，各种输入电压的临界参数kp如表5.1所示。表5.1不同输入电压下临界参数vi/V487296120144kp(min)0.4140.2760.2080.1660.138
【参考文献】：
期刊论文
[1]Matlab仿真在电力电子技术应用型人才培养中的应用[J]. 范茂彦,张丽芳. 教育教学论坛. 2019(33)
[2]基于离散迭代模型的DAB变换器等效电路研究[J]. 童安平,钱语安,杭丽君,李国杰,汪可友,陈庭记,徐荆州. 中国电机工程学报. 2019(04)
[3]当代通信电源技术的发展与应用[J]. 高东健,崔忠慧. 通信电源技术. 2018(07)
[4]关于电力系统通信电源及应急预案的研究[J]. 庞明军. 信息通信. 2018(04)
[5]数字控制下光伏并网逆变器稳定性分析及参数优化设计[J]. 郑堃,周林,张前进,解宝,李海啸. 电工技术学报. 2018(08)
[6]电力电子技术仿真中Saber的应用[J]. 李楠. 科技风. 2017(17)
[7]比较研究物联网体系结构与实现方法[J]. 许观福. 通讯世界. 2017(13)
[8]高功率密度大功率电源关键技术研究[J]. 陈双喜. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2017(01)
[9]缩短通信电源断电维护时间探讨[J]. 李芳亚,胡兵,余继珍,胡雯,王蓓. 电力信息与通信技术. 2016(09)
[10]开关电源数字控制技术进展[J]. 李建仁. 微电子学. 2016(04)
博士论文
[1]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
硕士论文
[1]移相全桥ZVS变换器及其数字控制技术研究[D]. 皮之军.华中科技大学 2006
[2]数字控制移相全桥软开关变换器[D]. 洪峰.南京航空航天大学 2004
本文编号：3125491
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