基于宽输入大功率航空静止变流器DC-DC的研究
发布时间：2021-05-18 10:52
基于某项目要求,需研制一种宽输入大功率的航空静止变流器。查阅大量的文献资料并依据项目设计指标要求,本文重点对宽范围输入、大功率以及高效率几个方面进行深入地研究。根据宽输入以及大功率的要求,在对DC-DC电路做了深入地了解之后,选择了推挽正激拓扑结构作为本次研究的主电路;在提高效率方面对拓扑结构进行优化实现软开关技术;采用多模块并联对大功率的问题进行解决。对主电路在硬开关状态下的工作模态进行了深入地研究,对此状态下存在的问题分析之后引入软开关技术,对主电路在软开关状态下的工作模态进行深入研究并对其实现时需要的参数进行了计算;我们使用仿真软件在宽输入时对主电路在两种开关状态下分别进行仿真测试;分析结果可得到软开关模式下,开关损耗得到降低,但输入电压越高会使效率降低。基于单体电源的基础上,采用单体并联实现大功率的要求,为使每相都可以处于最佳状态采用了数字均流算法对每个模块的输出电流进行控制。为了更好地设计均流环节的控制器对电路结构进行了小信号建模,并根据整机的要求确定选用PI控制器;使用仿真软件在宽输入的情况下对每组的均流精度进行计算得出均流控制设计合理。最后搭建硬件电路进行实验测试。首先对...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景以及研究目的
1.2 航空静止变流器的现状及发展趋势
1.3 DC-DC变换器研究现状
1.4 基于推挽正激拓扑结构的软开关研究现状
1.5 模块化电源的研究现状
1.6 本文主要研究内容
第二章 推挽正激拓扑结构研究分析
2.1 推挽正激电路硬开关状态下的分析
2.1.1 硬开关工作模态分析
2.1.2 硬开关状态存在的问题
2.2 推挽正激电路软开关状态下的分析
2.2.1 软开关工作模态分析
2.2.2 软开关的实现
2.3 软开关电路中谐振参数计算
2.4 基于宽输入电压主电路的仿真实现
2.4.1 仿真参数以及仿真模型搭建
2.4.2 仿真结果分析
2.4.3 箝位电容的选取分析
2.5 本章小结
第三章 基于模块化电源的并联均流策略的研究
3.1 并联均流简介
3.2 并联均流的控制方式
3.3 基于数字均流控制策略的设计
3.4 基于推挽正激电路拓扑的小信号建模
3.5 均流控制策略的仿真实现以及结果分析
3.5.1 基于宽输入电压的均流控制策略的仿真实现
3.5.2 基于宽输入电压下的均流效果分析
3.6 本章小结
第四章 软硬件设计
4.1 主电路参数计算
4.1.1 高频变压器设计
4.1.2 输入输出滤波设计
4.1.3 箝位电容的设计
4.1.4 主功率管的选取
4.1.5 整流二极管的选取
4.1.6 谐振网络的设计
4.2 外围电路的设计
4.2.1 输入电压电流采样电路设计
4.2.2 输出电压电流采样电路设计
4.2.3 驱动电路的设计
4.2.4 辅助电源设计
4.3 软件系统设计
4.3.1 软件流程设计
4.3.2 控制芯片资源配置
4.4 本章小结
第五章 实验验证与箱体安装
5.1 单体实验验证
5.1.1 驱动电路以及变压器测试结果分析
5.1.2 宽输入的两种开关状态下实验分析以及效率分析
5.1.3 箝位电容的容值分析
5.2 整机并联均流实验验证
5.2.1 整机宽输入均流实验分析
5.2.2 整机效率测试
5.3 硬件布局以及机壳设计
5.3.1 PCB板布局设计
5.3.2 箱体设计
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文小结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高频开关电源系统的并联均流控制方法[J]. 王明玥,温金鑫,于洪泽,韩松,陆桂军. 电气传动. 2019(01)
[2]带隔离变压器半桥电路的仿真研究[J]. 李权,吴特,谭健,邓钧韬,荣军. 船电技术. 2018(01)
[3]一种改进的开关电源模块化并联均流方法研究[J]. 薛彪,袁斌华. 世界有色金属. 2017(02)
[4]开关电源模块并联均流研究[J]. 凌雁波. 科技展望. 2016(23)
[5]主从控制模式下并联Buck变换器的均流技术研究[J]. 徐向丽,王鸣翔. 信息技术. 2014(01)
[6]基于最大电流方法的数字均流总线设计[J]. 任爱芝. 火力与指挥控制. 2013(08)
[7]推挽正激变换器的建模与控制研究[J]. 李美芳,牟宪民. 电测与仪表. 2013(06)
[8]基于DSP的推挽正激DC/DC变换器的设计[J]. 王仲根. 电源技术. 2013(04)
[9]推挽正激DC/DC变换器的研究与实现[J]. 冯冬青,申晓波,汪兆财. 自动化仪表. 2013(04)
[10]浅析开关电源模块并联均流方法[J]. 张伊凡,王乐. 电子测试. 2013(05)
博士论文
[1]多变换器模块串并联组合系统研究[D]. 陈武.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]模块化高频开关电源的研制[D]. 贺西.湖南大学 2018
[2]基于并联均流的模块电源设计[D]. 周鑫.重庆理工大学 2018
[3]基于数字均流技术的大功率直流电源并联系统研究[D]. 王涵.哈尔滨工业大学 2017
[4]软开关推挽正激变换器及其并联均衡策略研究[D]. 史春玉.哈尔滨工业大学 2016
[5]高效率两级式航空静止变流器的研究[D]. 苏通.南京航空航天大学 2016
[6]ZVS三管推挽直流变换器的研究[D]. 伍群芳.华东交通大学 2014
[7]推挽正激变换器ZVS与磁通平衡技术的研究应用[D]. 张禹.中南大学 2014
[8]一种单管正激式开关电源的设计[D]. 刘俊.湖南大学 2014
[9]1kVA航空静止变流器模块研制[D]. 赵国庆.南京航空航天大学 2013
[10]单管反激直流斩波器型高频环节逆变器研究[D]. 陈盛.福州大学 2011
本文编号：3193665
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题研究背景以及研究目的
1.2 航空静止变流器的现状及发展趋势
1.3 DC-DC变换器研究现状
1.4 基于推挽正激拓扑结构的软开关研究现状
1.5 模块化电源的研究现状
1.6 本文主要研究内容
第二章 推挽正激拓扑结构研究分析
2.1 推挽正激电路硬开关状态下的分析
2.1.1 硬开关工作模态分析
2.1.2 硬开关状态存在的问题
2.2 推挽正激电路软开关状态下的分析
2.2.1 软开关工作模态分析
2.2.2 软开关的实现
2.3 软开关电路中谐振参数计算
2.4 基于宽输入电压主电路的仿真实现
2.4.1 仿真参数以及仿真模型搭建
2.4.2 仿真结果分析
2.4.3 箝位电容的选取分析
2.5 本章小结
第三章 基于模块化电源的并联均流策略的研究
3.1 并联均流简介
3.2 并联均流的控制方式
3.3 基于数字均流控制策略的设计
3.4 基于推挽正激电路拓扑的小信号建模
3.5 均流控制策略的仿真实现以及结果分析
3.5.1 基于宽输入电压的均流控制策略的仿真实现
3.5.2 基于宽输入电压下的均流效果分析
3.6 本章小结
第四章 软硬件设计
4.1 主电路参数计算
4.1.1 高频变压器设计
4.1.2 输入输出滤波设计
4.1.3 箝位电容的设计
4.1.4 主功率管的选取
4.1.5 整流二极管的选取
4.1.6 谐振网络的设计
4.2 外围电路的设计
4.2.1 输入电压电流采样电路设计
4.2.2 输出电压电流采样电路设计
4.2.3 驱动电路的设计
4.2.4 辅助电源设计
4.3 软件系统设计
4.3.1 软件流程设计
4.3.2 控制芯片资源配置
4.4 本章小结
第五章 实验验证与箱体安装
5.1 单体实验验证
5.1.1 驱动电路以及变压器测试结果分析
5.1.2 宽输入的两种开关状态下实验分析以及效率分析
5.1.3 箝位电容的容值分析
5.2 整机并联均流实验验证
5.2.1 整机宽输入均流实验分析
5.2.2 整机效率测试
5.3 硬件布局以及机壳设计
5.3.1 PCB板布局设计
5.3.2 箱体设计
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文小结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种高频开关电源系统的并联均流控制方法[J]. 王明玥,温金鑫,于洪泽,韩松,陆桂军. 电气传动. 2019(01)
[2]带隔离变压器半桥电路的仿真研究[J]. 李权,吴特,谭健,邓钧韬,荣军. 船电技术. 2018(01)
[3]一种改进的开关电源模块化并联均流方法研究[J]. 薛彪,袁斌华. 世界有色金属. 2017(02)
[4]开关电源模块并联均流研究[J]. 凌雁波. 科技展望. 2016(23)
[5]主从控制模式下并联Buck变换器的均流技术研究[J]. 徐向丽,王鸣翔. 信息技术. 2014(01)
[6]基于最大电流方法的数字均流总线设计[J]. 任爱芝. 火力与指挥控制. 2013(08)
[7]推挽正激变换器的建模与控制研究[J]. 李美芳,牟宪民. 电测与仪表. 2013(06)
[8]基于DSP的推挽正激DC/DC变换器的设计[J]. 王仲根. 电源技术. 2013(04)
[9]推挽正激DC/DC变换器的研究与实现[J]. 冯冬青,申晓波,汪兆财. 自动化仪表. 2013(04)
[10]浅析开关电源模块并联均流方法[J]. 张伊凡,王乐. 电子测试. 2013(05)
博士论文
[1]多变换器模块串并联组合系统研究[D]. 陈武.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]模块化高频开关电源的研制[D]. 贺西.湖南大学 2018
[2]基于并联均流的模块电源设计[D]. 周鑫.重庆理工大学 2018
[3]基于数字均流技术的大功率直流电源并联系统研究[D]. 王涵.哈尔滨工业大学 2017
[4]软开关推挽正激变换器及其并联均衡策略研究[D]. 史春玉.哈尔滨工业大学 2016
[5]高效率两级式航空静止变流器的研究[D]. 苏通.南京航空航天大学 2016
[6]ZVS三管推挽直流变换器的研究[D]. 伍群芳.华东交通大学 2014
[7]推挽正激变换器ZVS与磁通平衡技术的研究应用[D]. 张禹.中南大学 2014
[8]一种单管正激式开关电源的设计[D]. 刘俊.湖南大学 2014
[9]1kVA航空静止变流器模块研制[D]. 赵国庆.南京航空航天大学 2013
[10]单管反激直流斩波器型高频环节逆变器研究[D]. 陈盛.福州大学 2011
本文编号：3193665
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3193665.html
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