宽输入范围DC/DC变换器及其效率提升方法研究

发布时间：2022-01-12 22:09

　　DC/DC变换器被广泛应用在我们日常生活中的各个领域,发挥着举足轻重的作用。在一些特殊应用领域,如新能源发电、矿井供电、军工设备供电等都要求DC/DC变换器具备适应宽输入电压范围的要求。当DC/DC变换器输入范围变宽时,会导致损耗增加,散热需求增大,效率、功率密度、寿命与可靠性降低等诸多不利影响。为此,本文对宽输入范围DC/DC变换器及其效率提升方法进行了研究。本文采用四开关Buck-Boost（Four-Switch Buck-Boost,FSBB）作为宽输入范围DC/DC变换器主电路拓扑,详细阐述了FSBB的基本推导、工作原理、增益特性;对FSBB变换器的控制方法进行了详细研究,对FSBB的对管同步控制、双沿控制、交错控制等五种硬开关控制方法以及软开关对管同步控制、ZVS BuckBoost控制、改进ZVS Buck-Boost控制三种软开关控制方法的驱动时序、软开关实现条件、工作模态进行了分析;以提高FSBB变换器直接功率比重为准则,采用理论分析和损耗建模相结合的方法确定了宽输入范围下实现FSBB变换器效率最优的三模式控制策略;对三种模式下FSBB变换器建立了小信号模型进行闭环控... 

【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】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

变压器原边匝数可调拓扑D3

-3-图 1-3 Boost+LLC 两级级联变换器移相全桥变换器只在占空比时段内向输出提供功率，当输入电压在宽范，占空比随之变化，引起环流增加、效率衰减、输出滤波需求增大等问

在低压输入时采用两电平模式、高压输开关管电压应力的同时还使开关频率变化范围减小入电压范围下的性能和效率。图 1-5 三电平 LLC 变换器拓扑学的姚川基于对双管 Buck-Boost 拓扑的研究，推导扑。针对全桥-Boost 拓扑，采用了包含两模式控制多种控制方法的高效率控制策略，在 250V~500V

【参考文献】：
期刊论文
[1]一次绕组串并联调整的电流源输入型组合推挽变流器[J]. 陈慧,吴新科,彭方正.  电工技术学报. 2015(18)
[2]车载辅助电源用全桥ZVS变换器效率优化[J]. 杨海涛,胡长生,贾晓宇,徐德鸿.  电源学报. 2014(03)
[3]应用于超宽输入范围的变拓扑LLC电路[J]. 廖政伟,张雪,尤伟,姚玮,吕征宇.  浙江大学学报(工学版). 2013(12)
[4]二次侧绕组串-并联自调整的交错并联正激变流器[J]. 吴新科,张国兴,赵荣祥,钱照明.  电工技术学报. 2010(08)
[5]双沿调制的四开关Buck-Boost变换器[J]. 任小永,阮新波,李明秋,钱海,陈乾宏.  中国电机工程学报. 2009(12)
[6]一种多模式降压型DC-DC变换器的分析与设计[J]. 安鸿峰,吴晓波,陈海,娄佳娜.  微电子学. 2008(05)
[7]Boost电路的一种软开关实现方法[J]. 顾亦磊,陈世杰,吕征宇.  电源技术应用. 2004(05)
[8]Boost电路的一种软开关实现方法[J]. 顾亦磊,陈世杰,吕征宇.  电源技术应用. 2004 (05)
[9]Buck电路的一种软开关实现方法[J]. 陈世杰,顾亦磊,吕征宇.  电力电子技术. 2004(01)

博士论文
[1]光伏发电高效利用的关键技术研究[D]. 肖华锋.南京航空航天大学 2010
[2]高效率高功率密度通信模块电源技术的研究[D]. 任小永.南京航空航天大学 2008

硕士论文
[1]高温环境Buck变换器的建模与控制方法研究[D]. 王羽田.哈尔滨工业大学 2016
[2]宽输入范围Buck-Boost+LLC级联变换器的研究[D]. 仇江峰.燕山大学 2015
[3]1000W全砖模块电源实用化研究[D]. 刘天骥.浙江大学 2015
[4]高功率密度DC/DC模块电源研究[D]. 章江铭.浙江大学 2014
[5]宽范围输入直流变换器的研制[D]. 高勇.哈尔滨工业大学 2014
[6]基于变模态的宽输入电压范围隔离型DC/DC变流器的研究[D]. 廖政伟.浙江大学 2013
[7]全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略[D]. 李菊.南京航空航天大学 2011
[8]数字控制三相桥双向DC/DC变换器的研究[D]. 张三艳.华中科技大学 2008



本文编号：3585531