基于Dickson电荷泵的非隔离型高增益DC-DC变换器的研究

发布时间：2021-06-07 23:23

　　可再生能源发电技术,作为近年来的研究热点,已广泛应用于新能源微电网领域。为了实现能量的储存、转换和调节,电力电子变换器作为中介模块是其中关键一环。非隔离型高增益DC-DC变换器具有的高功率密度和高效率特性使其非常适用于分布式发电场合。传统Dickson电荷泵变换器（DCPC）以交错并联方式从输入源中引出连续电流,可以轻易地获得很高的电压增益,且器件承受的电压应力较低。但是这种变换器在开关管关断时会产生电流尖峰,本文对变换器的拓扑结构进行了改进,有效减小了开关管电流尖峰,并实现了部分二极管的零电流关断。本文对DCPC的拓扑结构进行了优化,提出一种改进的Dickson电荷泵变换器（M-DCPC）,从而简化了设计过程,减小了变换器的体积。同时在M-DCPC中引入一个小的谐振电感,得到一种高增益软开关变换器,实现了所有开关管和二极管的软开关切换,减小了电路损耗。针对M-DCPC存在输入输出端口不足的缺点,提出一种多输入多输出变换器（MIMO-M-DCPC）,该变换器能够灵活接入多个具有不同功率和电压水平的光伏板,同时允许在每个输入端口实现功率共享和MPPT,使得变换器具有更高的容错率和可调整性... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 非隔离型DC-DC变换器的研究现状
        1.2.1 基于开关电容的变换器
        1.2.2 基于电压倍增单元的变换器
        1.2.3 基于开关电感的变换器
        1.2.4 基于耦合电感的变换器
        1.2.5 基于多电平结构的变换器
    1.3 论文主要研究内容
第2章 传统Dickson电荷泵变换器
    2.1 引言
    2.2 DCPC工作原理与稳态性能分析
        2.2.1 工作原理分析
        2.2.2 稳态性能分析
    2.3 DCPC仿真分析
    2.4 串入电感后的DCPC
        2.4.1 开关管电流尖峰的形成分析
        2.4.2 串入电感后的DCPC稳态性能分析
    2.5 本章小结
第3章 改进的Dickson电荷泵变换器
    3.1 引言
    3.2 M-DCPC工作原理与稳态性能分析
        3.2.1 工作原理分析
        3.2.2 稳态性能分析
    3.3 M-DCPC仿真分析
    3.4 变换器性能对比
        3.4.1 DCPC和 M-DCPC性能对比
        3.4.2 与同类变换器的性能对比
    3.5 一种软开关M-DCPC工作原理与稳态性能分析
        3.5.1 工作原理分析
        3.5.2 稳态性能分析
    3.6 软开关M-DCPC仿真分析
    3.7 本章小结
第4章 改进的Dickson电荷泵多输入多输出变换器
    4.1 引言
    4.2 MIMO-M-DCPC 工作原理与仿真分析
        4.2.1 工作原理分析
        4.2.2 仿真分析
    4.3 MIMO-M-DCPC小信号建模与补偿网络设计
        4.3.1 小信号建模
        4.3.2 补偿网络设计
    4.4 MIMO-M-DCPC闭环仿真分析
    4.5 MIMO-M-DCPC拓扑结构的多级拓展
    4.6 本章小结
第5章 Dickson电荷泵变换器的拓展研究
    5.1 引言
    5.2 多级Dickson电荷泵变换器的拓扑推演
    5.3 N-DCPC工作原理与仿真分析
        5.3.1 工作原理分析
        5.3.2 仿真分析
    5.4 N-DCPC性能分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3217502