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高增益低纹波软开关DC-DC变换器的设计与研究

发布时间:2020-12-25 13:57
  为了缓解能源危机和环境污染问题,可再生能源的开发利用已经成为各个领域重点研究方向。作为世界上最丰富、分布最广泛的资源,光伏发电已经被许多国家列为能源发展的热门发展方向。DC-DC变换器是光伏发电系统的一个重要转换接口,其工作性能将直接影响电网的整体效率和运行安全。然而,传统的DC-DC变换器大多应用工频变压器、大电感、大电容等储能元件,存在升压能力有限、体积大、效率低、成本高等缺点。因此,致力于研究具有高增益和高转换效率、体积小、可靠性高的DC-DC变换器对优化光伏发电系统性能、促进光伏产业的发展具有重要意义。本论文提出一种新的高增益低纹波DC-DC变换器拓扑,并重点研究了其软开关实现和闭环控制。首先提出一种适用于光伏发电、燃料电池等小电压、大电流应用场合的DC-DC变换器,分析了 DC-DC变换器的拓扑结构和移相控制策略,随后结合等效电路图分析了 DC-DC变换器的工作模态和软开关的具实现过程。Saber仿真结果和平台实验结果验证了该DC-DC变换器具有高增益、低纹波的优点,同时通过脉宽可调式移相策略(PPAS)控制,实现DC-DC变换器所有开关器件的软开关,大大降低变换器的效率损耗... 

【文章来源】:厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:97 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

高增益低纹波软开关DC-DC变换器的设计与研究


图1-2硬开关和软开关原理:(a)硬开关波形;(b)软开关波形??

变换器,控制策略,低纹波,软开关


DC-DC变换器有4个开关管,需要4路PffM控制信号,变换器同一桥臂的两??个开关管互补导通,本文在户的/控制方式的基础上为两个桥臂引入一个移相角,??即采用PPAS控制策略。如图2-2⑷所示,乃为开关周期,两个桥臂之间的导通??U?^??:?个????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v,il—l?^?1^-^?J??1?w-?D?T^—_^?!??ic???^^??L?(a)?(b)??图2-2?DC-DC变换器的控制策略:(a)?PPAS控制策略;(b)带死区的PPAS控制策略??12??

控制策略,变换器,死区,低纹波


??图2-1高増益低纹波软开关DC-DC变换器??2.1.2?DC-DC变换器的控制策略??在绪论部分介绍过PPFM和PFM控制方式,其中PWM控制方法实现简单,??输出纹波小、动态响应性能较好,噪声频谱恒定,容易实现电磁兼容性设计,相??较之下更适合作为变换器的控制策略。本文所研宄的高增益低纹波软开关??DC-DC变换器有4个开关管,需要4路PffM控制信号,变换器同一桥臂的两??个开关管互补导通,本文在户的/控制方式的基础上为两个桥臂引入一个移相角,??即采用PPAS控制策略。如图2-2⑷所示,乃为开关周期,两个桥臂之间的导通??U?^??:?个????k ̄ ̄^I?兄??Ai?0.571?:?!?i?w:?^?.??丨<?^?"i?r??r?t??S、?;?5,?S、?S2?S1???H?L— ̄>t??十1?M?卜,?i??;??反?晃?i?A?i?i?s3?i?I??■H?M?: ̄??-t—1?>—i?i——???I!?+Kc?i?I?I?1?-h?H?h?1???—?:??|?&?i??v

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硕士论文
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本文编号:2937786

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