应用于航天器电源系统的多路输出变换器研究
发布时间：2021-11-15 18:34
多路输出变换器因其体积小、成本低等优点,广泛应用于航天器电源等需要多个电压等级的多电系统中。当负载设备对电源供电质量要求较高时,传统的基于半控法的多路输出调节方法难以保证各路输出都具有良好的稳态和动态性能,而基于全控法的多路输出调节方法存在着应用场合有限和控制复杂的缺点。基于此,本文对应用于航天器电源系统的多路输出变换器进行了研究。通过考虑副边寄生参数,建立了基于变压器交叉调节的半桥多路输出变换器的精确模型,从时域的角度得出了各路输出的电压精确表达式,总结出系统各路输出电压的影响因素和交叉调整率的变化规律,从频域的角度分析了闭环交叉调节方法对多路输出系统交叉阻抗和抗输入电源扰动的影响。在总结和分析交叉调节多路输出半桥变换器各路输出电压耦合原因的基础上,提出了一种基于变压器副边控制的新型多路输出变换器拓扑,该变换器原边开关管以固定占空比方式运行,而副边各路输出独立控制,大大减小了各路输出之间相互耦合的程度,同时利用变压器原边漏感的能量实现原边开关管的软开关,在保证各路输出精确稳压的前提下,提高了变换器的效率。通过分析新型多路输出变换器不同阶段的工作状态,推导出输出电压增益表达式,理论证明...
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 多路输出控制方法
1.3.2 多路输出拓扑研究
1.4 本文的主要研究内容
第2章 交叉调节半桥多路输出变换器的分析
2.1 引言
2.2 交叉调节方式的时域分析
2.3 交叉调节方式的频域分析
2.3.1 交叉阻抗
2.3.2 输入电源扰动
2.4 仿真结果
2.4.1 时域仿真
2.4.2 频域仿真
2.5 新型多路输出变换器的方案研究
2.6 本章小结
第3章 变压器副边控制的多路输出系统分析与设计
3.1 引言
3.2 多路输出变换器的原理分析
3.2.1 工作状态分析
3.2.2 输出电压增益表达式
3.2.3 软开关实现条件
3.3 多路输出变换器的参数设计
3.3.1 设计指标
3.3.2 高频变压器选型
3.3.3 输出滤波电感电容的设计
3.3.4 辅助电感电容的设计
3.3.5 隔直电容的选型
3.3.6 软开关参数的计算
3.4 本章小结
第4章 系统的小信号建模与补偿网络的设计
4.1 引言
4.2 变换器的小信号建模
4.3 闭环补偿网络的设计
4.4 本章小结
第5章 系统的仿真和实验结果分析
5.1 引言
5.2 仿真分析
5.2.1 稳态输出电压
5.2.2 原边开关管ZVS
5.2.3 电源扰动
5.2.4 负载扰动
5.3 实验分析
5.3.1 稳态输出电压
5.3.2 稳态电感电流
5.3.3 原边开关管ZVS
5.3.4 闭环占空比的变化
5.3.5 变换器效率
5.3.6 电源扰动
5.3.7 负载扰动
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线性稳压电路的多路输出DC/DC变换器的设计[J]. 贺啟峰. 电子技术与软件工程. 2019(01)
[2]一种新型双环控制并联均流稳压电路[J]. 苏少侃,彭勃,王立伟,郑炜,常涛,陈明阳. 空间控制技术与应用. 2018(04)
[3]基于后级调整的多路独立可控恒流输出LED反激式驱动电源[J]. 王睿,王金华,张军明. 机电工程. 2016(01)
[4]多输出反激变换器交调性能分析[J]. 王平,朱斌,李天池. 现代电子技术. 2007(12)
[5]开关电源的多路输出技术发展综述[J]. 吴冬梅,蔡丽娟. 电气传动. 2006(04)
[6]DCDC变换器的多路输出技术综述[J]. 甘久超,谢运祥,颜凌峰. 电工技术杂志. 2002(04)
[7]多路输出电源中耦合电感的模型及分析[J]. 陈乾宏,阮新波,严仰光. 电工技术学报. 2001(05)
博士论文
[1]航天器多路精确稳压DC-DC变换器数字控制研究[D]. 姚雨迎.哈尔滨工业大学 2009
[2]小功率DC/DC变流器模块标准化若干关键问题研究[D]. 谢小高.浙江大学 2005
[3]DC-DC开关变换器的建模分析与研究[D]. 欧阳长莲.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]一种基于光耦隔离的多路输出模块电源的研发[D]. 熊浩然.扬州大学 2018
[2]精确稳压的多路输出DC-DC变换器研究[D]. 孙经伦.哈尔滨工业大学 2017
[3]航天用小功率多路输出电源的研究[D]. 王磊.哈尔滨工业大学 2013
[4]反激式变换器交叉调整率的研究[D]. 蔡劲松.西南交通大学 2010
本文编号：3497297
【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】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究的目的和意义
1.3 国内外研究现状及分析
1.3.1 多路输出控制方法
1.3.2 多路输出拓扑研究
1.4 本文的主要研究内容
第2章 交叉调节半桥多路输出变换器的分析
2.1 引言
2.2 交叉调节方式的时域分析
2.3 交叉调节方式的频域分析
2.3.1 交叉阻抗
2.3.2 输入电源扰动
2.4 仿真结果
2.4.1 时域仿真
2.4.2 频域仿真
2.5 新型多路输出变换器的方案研究
2.6 本章小结
第3章 变压器副边控制的多路输出系统分析与设计
3.1 引言
3.2 多路输出变换器的原理分析
3.2.1 工作状态分析
3.2.2 输出电压增益表达式
3.2.3 软开关实现条件
3.3 多路输出变换器的参数设计
3.3.1 设计指标
3.3.2 高频变压器选型
3.3.3 输出滤波电感电容的设计
3.3.4 辅助电感电容的设计
3.3.5 隔直电容的选型
3.3.6 软开关参数的计算
3.4 本章小结
第4章 系统的小信号建模与补偿网络的设计
4.1 引言
4.2 变换器的小信号建模
4.3 闭环补偿网络的设计
4.4 本章小结
第5章 系统的仿真和实验结果分析
5.1 引言
5.2 仿真分析
5.2.1 稳态输出电压
5.2.2 原边开关管ZVS
5.2.3 电源扰动
5.2.4 负载扰动
5.3 实验分析
5.3.1 稳态输出电压
5.3.2 稳态电感电流
5.3.3 原边开关管ZVS
5.3.4 闭环占空比的变化
5.3.5 变换器效率
5.3.6 电源扰动
5.3.7 负载扰动
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于线性稳压电路的多路输出DC/DC变换器的设计[J]. 贺啟峰. 电子技术与软件工程. 2019(01)
[2]一种新型双环控制并联均流稳压电路[J]. 苏少侃,彭勃,王立伟,郑炜,常涛,陈明阳. 空间控制技术与应用. 2018(04)
[3]基于后级调整的多路独立可控恒流输出LED反激式驱动电源[J]. 王睿,王金华,张军明. 机电工程. 2016(01)
[4]多输出反激变换器交调性能分析[J]. 王平,朱斌,李天池. 现代电子技术. 2007(12)
[5]开关电源的多路输出技术发展综述[J]. 吴冬梅,蔡丽娟. 电气传动. 2006(04)
[6]DCDC变换器的多路输出技术综述[J]. 甘久超,谢运祥,颜凌峰. 电工技术杂志. 2002(04)
[7]多路输出电源中耦合电感的模型及分析[J]. 陈乾宏,阮新波,严仰光. 电工技术学报. 2001(05)
博士论文
[1]航天器多路精确稳压DC-DC变换器数字控制研究[D]. 姚雨迎.哈尔滨工业大学 2009
[2]小功率DC/DC变流器模块标准化若干关键问题研究[D]. 谢小高.浙江大学 2005
[3]DC-DC开关变换器的建模分析与研究[D]. 欧阳长莲.南京航空航天大学 2005
硕士论文
[1]一种基于光耦隔离的多路输出模块电源的研发[D]. 熊浩然.扬州大学 2018
[2]精确稳压的多路输出DC-DC变换器研究[D]. 孙经伦.哈尔滨工业大学 2017
[3]航天用小功率多路输出电源的研究[D]. 王磊.哈尔滨工业大学 2013
[4]反激式变换器交叉调整率的研究[D]. 蔡劲松.西南交通大学 2010
本文编号：3497297
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