高功率密度DC/DC模块电源研究
发布时间：2021-03-02 06:01
随着现代工业及国防技术的发展,对高频DC/DC模块电源的功率等级、电压等级、效率以及体积与重量等技术要求不断提高。本论文以研制一种输入宽范围／高电压、输出28V/1000W的高频全砖DC/DC模块电源项目为主要研究内容,分析、比较了多种两级级联结构的高功率密度DC/DC模块电源主电路拓扑的优缺点,提出了一种适合本项目技术要求的变压器原边串联LLC+输出端并联Buck级联直流变换器拓扑电路。论文第1章主要研究内容：介绍了DC/DC模块电源的研究背景、现状及发展趋势；分析了几种适合于DC/DC模块电源的拓扑结构,包括其优缺点及应用场合。第2章主要研究内容：对移相全桥变换器、Boost+变压器串／并联型LLC级联变换器、变压器原边串联LLC+输出端并联Buck级联直流变换器三种DC/DC拓扑方案进行了工作原理分析和效率比较。理论研究表明：两级拓扑结构在效率上具有一定优势。第3章主要研究内容：详细介绍了Boost+变压器串／并联型LLC级联变换器的设计方法,主要包括参数设计和功率器件选型等。该级联变换器的前级Boost闭环工作,实现输出稳压；后级LLC工作在定频、开环方式,实现电气隔离与降压。...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移相全桥变换器损耗分布图
论文 第二章几种DC/DC变换器的效率为电感绕线距数，4为有效磁路长度。感的铁损可表示为：Pr._L =Cj:^,X_Lr (感的总损耗Pi为：P丨：七 P、L (主要参数如下，F/?=200-375V, r。=430V，P。=lk\V，取开关频按最大电感电流纹波为40%计算，可取电感为Z<=230////,按母线纹波为2V计算，可取滤波电容G=4.7/J^，原边开关管选择英飞凌PB60R165CP(650V，13A，\65mQ),续流二极管选用CREE公5A 二极管（650V, 4A),则由上述参数及典型输入r,.?=270V时得如图2-10所示。
其中，副边同步整流管的导通延迟时间~取为100?_5，关断提前时间取为200,w,则由上述参数及典型输入r,+?=270V时得到的损耗分布如图2-16所示。前级LLC谐振变换器^ 23-79"20i 15 卜 “ —定 10 J 1=? ；—5 , ■ ；—0 J—gy—gg— — 7"5?少 <?。?夕 <??>。、*图2-16前级LLC损耗分布图2.3.3 Buck变换器2.3.3.1工作原理分析Buck变换器有三种工作模式，电感电流连续模式CCM、电感电流断续模式DCM和电感电流临界导通模式CRM。经分析，这里选取CCM工作模式。图2-17给出了交错并联Buck主电路的拓扑，r,为输入电压，Li、为Buck变换器滤波电感，S3、S4为Buck主开关管，Qdi、Qd2为Buck同步整流管，C。为输出滤波电容
【参考文献】：
期刊论文
[1]一族有源钳位正激变换器[J]. 胡海兵,吴红飞,刘薇,邢岩. 电工技术学报. 2013(12)
[2]LLC谐振型软开关直流变压器的研究与实现[J]. 陈申,吕征宇,姚玮. 电工技术学报. 2012(10)
[3]LLC谐振变流器中平面变压器铜损优化设计[J]. 廖家文,张军明,张燚,钱照明. 电工技术学报. 2012(02)
[4]自激式LLC谐振变换器[J]. 苏少侃,阮新波,叶志红. 电工技术学报. 2011(12)
[5]一种新的多输入全桥变换器[J]. 杨东升,阮新波,李艳,刘福鑫. 电工技术学报. 2011(08)
[6]Boost-LLC高效率DC/DC变换器[J]. 施玉祥,柳绪丹,邓成,徐德鸿. 电力电子技术. 2010(08)
[7]航空用大功率模块电源的设计及关键技术应用研究[J]. 王建冈,阮新波,陈军艳. 电工技术学报. 2005(12)
[8]Boost电路的损耗分析[J]. 窦伟,黄念慈. 四川大学学报(工程科学版). 2004(03)
[9]有源钳位正激变换器的分析和设计[J]. 彭国平,杨旭,鱼振民. 电工技术杂志. 2003(10)
[10]有限双极性控制ZVZCS PWM全桥变换器[J]. 万山明,黄声华. 电源技术应用. 2003(05)
博士论文
[1]双管正激变换器组合研究[D]. 石健将.南京航空航天大学 2003
[2]双管正激变换器组合技术的研究[D]. 冯瀚.浙江大学 2002
硕士论文
[1]宽范围输入DC/DC变换器设计[D]. 李亚顺.浙江大学 2013
[2]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
[3]分布式混合储能变换及其控制技术[D]. 禹红斌.浙江大学 2013
[4]应用于光伏系统的双向DC/DC变换器研究[D]. 蔡保海.燕山大学 2012
[5]用于电动汽车的交错并联双向DC/DC变换器设计[D]. 孙文.浙江大学 2012
[6]大功率移相全桥变换器若干关键技术研究[D]. 周玉飞.浙江大学 2007
本文编号：3058746
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
移相全桥变换器损耗分布图
论文 第二章几种DC/DC变换器的效率为电感绕线距数，4为有效磁路长度。感的铁损可表示为：Pr._L =Cj:^,X_Lr (感的总损耗Pi为：P丨：七 P、L (主要参数如下，F/?=200-375V, r。=430V，P。=lk\V，取开关频按最大电感电流纹波为40%计算，可取电感为Z<=230////,按母线纹波为2V计算，可取滤波电容G=4.7/J^，原边开关管选择英飞凌PB60R165CP(650V，13A，\65mQ),续流二极管选用CREE公5A 二极管（650V, 4A),则由上述参数及典型输入r,.?=270V时得如图2-10所示。
其中，副边同步整流管的导通延迟时间~取为100?_5，关断提前时间取为200,w,则由上述参数及典型输入r,+?=270V时得到的损耗分布如图2-16所示。前级LLC谐振变换器^ 23-79"20i 15 卜 “ —定 10 J 1=? ；—5 , ■ ；—0 J—gy—gg— — 7"5?少 <?。?夕 <??>。、*图2-16前级LLC损耗分布图2.3.3 Buck变换器2.3.3.1工作原理分析Buck变换器有三种工作模式，电感电流连续模式CCM、电感电流断续模式DCM和电感电流临界导通模式CRM。经分析，这里选取CCM工作模式。图2-17给出了交错并联Buck主电路的拓扑，r,为输入电压，Li、为Buck变换器滤波电感，S3、S4为Buck主开关管，Qdi、Qd2为Buck同步整流管，C。为输出滤波电容
【参考文献】：
期刊论文
[1]一族有源钳位正激变换器[J]. 胡海兵,吴红飞,刘薇,邢岩. 电工技术学报. 2013(12)
[2]LLC谐振型软开关直流变压器的研究与实现[J]. 陈申,吕征宇,姚玮. 电工技术学报. 2012(10)
[3]LLC谐振变流器中平面变压器铜损优化设计[J]. 廖家文,张军明,张燚,钱照明. 电工技术学报. 2012(02)
[4]自激式LLC谐振变换器[J]. 苏少侃,阮新波,叶志红. 电工技术学报. 2011(12)
[5]一种新的多输入全桥变换器[J]. 杨东升,阮新波,李艳,刘福鑫. 电工技术学报. 2011(08)
[6]Boost-LLC高效率DC/DC变换器[J]. 施玉祥,柳绪丹,邓成,徐德鸿. 电力电子技术. 2010(08)
[7]航空用大功率模块电源的设计及关键技术应用研究[J]. 王建冈,阮新波,陈军艳. 电工技术学报. 2005(12)
[8]Boost电路的损耗分析[J]. 窦伟,黄念慈. 四川大学学报(工程科学版). 2004(03)
[9]有源钳位正激变换器的分析和设计[J]. 彭国平,杨旭,鱼振民. 电工技术杂志. 2003(10)
[10]有限双极性控制ZVZCS PWM全桥变换器[J]. 万山明,黄声华. 电源技术应用. 2003(05)
博士论文
[1]双管正激变换器组合研究[D]. 石健将.南京航空航天大学 2003
[2]双管正激变换器组合技术的研究[D]. 冯瀚.浙江大学 2002
硕士论文
[1]宽范围输入DC/DC变换器设计[D]. 李亚顺.浙江大学 2013
[2]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
[3]分布式混合储能变换及其控制技术[D]. 禹红斌.浙江大学 2013
[4]应用于光伏系统的双向DC/DC变换器研究[D]. 蔡保海.燕山大学 2012
[5]用于电动汽车的交错并联双向DC/DC变换器设计[D]. 孙文.浙江大学 2012
[6]大功率移相全桥变换器若干关键技术研究[D]. 周玉飞.浙江大学 2007
本文编号：3058746
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