融合耦合电感技术的直流三电平变换器及其控制研究

发布时间：2020-12-05 06:06

　　伴随着运用诸如太阳能这一类清洁能源发电趋势的迅猛发展,其后级所需的具有较高升压能力的直流变换器就成为了国内外研究人员所密切关注和研究的热点。本文在对已有升压变换器进行比较和分析后,提出了融合耦合电感技术的直流三电平变换器,并对其进行小信号建模,实现闭环控制。本文所提变换器族相较于传统直流变换器,在变换器中增加了耦合绕组单元,达到了功率管的占空比D和耦合绕组匝数比n的双自由度调节,用以实现功率管在非极端占空比(占空比适中)情况时的高电压增益功能。加入箝位二极管,对耦合绕组中存在的漏感所造成的电压尖峰进行箝位,有效减小其尖峰对功率管等元件的损耗;对变换器结构进行三电平变换,使得变换器中功率管、二极管和电容等元件的应力相应减小至原来的一半,有利于器件的选型和整体成本的控制。首先对现有的几种升压变换器进行了介绍与分析,针对于各变换器存在的不足,提出了融合耦合电感技术的直流三电平变换器。对变换器族中的5种变换器在稳定工作期间的过程进行了细致的描述和研究,并对变换器的电压转换能力和效率进行了定量分析。然后选择了其中一种电路作为典型示例进行了详细的定量分析,其他电路分析与此相似。对耦合绕组三电平Se... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

样机原理图

同时增大两个功率管的导通占空比，抑制扰动所带来的影响，使输出电压恢复至预设数值；图5.10 (b)描述的是输入电源电压由额定 12V 突然增大至 16V 时的相关波形图，此时输出电容两端的电压值突然被拉高，闭环控制环节立即响应，将两个功率管的 D降低，使输出电压恢复至扰动前的稳定状态。综合图 5.9 和 5.10 的实验波形图，可以看出：CITLSC 变换器实验样机所采集的波形结果，与前文的理论分析与仿真结果基本一致，并且在验证其动态调节过程时也与仿真分析相一致。因此，证明了前文对于变换器理论分析的正确性，验证了 CITLSC 变换器的高电压增益特性和良好的动态调节性能，充分说明了变换器的高效精确性及可靠性。


本文编号：2899007