双向全桥CLLC谐振变换器的混合式控制策略
发布时间：2023-04-01 04:39
传统能源的日益匮乏,国内生态环境的不断恶化,使得新能源研究迫在眉睫,以风能、太阳能、生物质能为代表的新能源技术正成为能源技术发展的主力军,而其中起着重要作用的电力电子技术也随之快速发展。如何消除开关损耗,降低电磁干扰,提高能量转换效率一直是电力电子技术行业所关注的问题,而作为能量转换关键环节的双向DC/DC变换器自然就成为了解决这些问题的突破点,故研究高效高频的双向DC/DC变换器将变得具有重要意义。传统LLC谐振变换器作为双向DC/DC变换器中的一个代表,其技术已日趋成熟。而CLLC谐振变换器在继承传统LLC谐振变换器相关优点的基础上,其在谐振网络部分的右侧比传统LLC谐振变换器额外增加了一个电容,这使其正向运行时在正向第二谐振频率点的直流增益小于1,反向运行时在反向第二谐振频率点的直流增益大于1。让它能更适合应用在正向降压、反向升压的工作环境中。但目前相关文献对其特点分析的过程和深度不充分,本文对其相应的特点进行补充分析。并为了适应新能源宽范围的输入电压和更多的应用场合,结合变频控制和移相控制各自的特点,采用一种混合控制策略开展实验研究,为CLLC谐振变换器应用研究提供一种控制策略...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 双向DC/DC变换器的基本原理
1.3 基于CLLC谐振双向DC/DC变换器研究现状
1.4 控制策略
1.5 本文研究意义及内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第2章 CLLC谐振变换器变频移相控制工作过程
2.1 引言
2.2 CLLC谐振变换器的工作过程
2.3 变换器的基波近似法建模
2.3.1 开关网络
2.3.2 整流网络
2.4 正反向电压传输特性
2.4.1 正向电压传输特性
2.4.2 反向电压传输特性
2.5 正向变频运行工作过程
2.6 正向移相运行工作过程
2.7 本章小结
第3章 双向全桥CLLC谐振变换器的特性分析
3.1 引言
3.2 CLLC谐振变换器正反向运行模式下的直流增益
3.2.1 CLLC谐振变换器正向运行模式下的直流增益
3.2.2 CLLC谐振变换器反向运行模式下的直流增益
3.3 各个时间段CLLC谐振变换器低压侧电容的作用分析
3.4 CLLC谐振变换器正向稳态工作区域确定
3.4.1 谐振变换器软开关实现条件分析
3.4.2 CLLC谐振变换器工作区域划分
3.5 品质因数的计算
3.5.1 品质因数的定义
3.5.2 CLLC谐振变换器品质因数的计算
3.6 本章小结
第4章 谐振变换器混合控制策略仿真
4.1 引言
4.2 混合控制策略的确定
4.3 正向变频运行开环仿真验证
4.3.1 最低输入电压300V满载条件下
4.3.2 额定输入电压400V满载条件下
4.3.3 额定输入电压400V半载条件下
4.4 反向变频运行开环仿真验证
4.4.1 最低输入电压36V满载条件下
4.4.2 额定输入电压48V满载条件下
4.4.3 额定输入电压48V半载条件下
4.5 正向移相运行开环仿真验证
4.5.1 额定输入电压400V半载条件下
4.5.2 最高输入电压500V满载条件下
4.5.3 最高输入电压500V半载条件下
4.6 本章小结
第5章 主电路参数设计
5.1 引言
5.2 开关网络中开关管的死区时间
5.3 谐振网络
5.3.1 励磁电感的选取
5.3.2 电感比例系数的选取
5.3.3 谐振电感和高压侧谐振电容的选取
5.3.4 电容比值的选取
5.3.5 变压器变比的选取
5.3.6 低压侧谐振电容的选取
5.4 变换器主电路元器件的选取
5.4.1 高低压侧谐振电容的选取
5.4.2 开关管选取
5.4.3 变压器设计
5.5 本章小结
第6章 控制系统软硬件设计与实验结果分析
6.1 引言
6.2 控制系统硬件设计
6.2.1 采样电路设计
6.2.2 驱动电路设计
6.3 控制系统软件设计
6.3.1 TMS320F28016 简介
6.3.2 PWM信号产生方式
6.4开环实验
6.4.1 正向最低输入电压变频开环运行
6.4.2 正向额定输入电压变频开环运行
6.4.3 正向额定输入电压移相开环运行
6.4.4 正向最高输入电压移相开环运行
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3776451
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 双向DC/DC变换器的基本原理
1.3 基于CLLC谐振双向DC/DC变换器研究现状
1.4 控制策略
1.5 本文研究意义及内容
1.5.1 研究意义
1.5.2 研究内容
第2章 CLLC谐振变换器变频移相控制工作过程
2.1 引言
2.2 CLLC谐振变换器的工作过程
2.3 变换器的基波近似法建模
2.3.1 开关网络
2.3.2 整流网络
2.4 正反向电压传输特性
2.4.1 正向电压传输特性
2.4.2 反向电压传输特性
2.5 正向变频运行工作过程
2.6 正向移相运行工作过程
2.7 本章小结
第3章 双向全桥CLLC谐振变换器的特性分析
3.1 引言
3.2 CLLC谐振变换器正反向运行模式下的直流增益
3.2.1 CLLC谐振变换器正向运行模式下的直流增益
3.2.2 CLLC谐振变换器反向运行模式下的直流增益
3.3 各个时间段CLLC谐振变换器低压侧电容的作用分析
3.4 CLLC谐振变换器正向稳态工作区域确定
3.4.1 谐振变换器软开关实现条件分析
3.4.2 CLLC谐振变换器工作区域划分
3.5 品质因数的计算
3.5.1 品质因数的定义
3.5.2 CLLC谐振变换器品质因数的计算
3.6 本章小结
第4章 谐振变换器混合控制策略仿真
4.1 引言
4.2 混合控制策略的确定
4.3 正向变频运行开环仿真验证
4.3.1 最低输入电压300V满载条件下
4.3.2 额定输入电压400V满载条件下
4.3.3 额定输入电压400V半载条件下
4.4 反向变频运行开环仿真验证
4.4.1 最低输入电压36V满载条件下
4.4.2 额定输入电压48V满载条件下
4.4.3 额定输入电压48V半载条件下
4.5 正向移相运行开环仿真验证
4.5.1 额定输入电压400V半载条件下
4.5.2 最高输入电压500V满载条件下
4.5.3 最高输入电压500V半载条件下
4.6 本章小结
第5章 主电路参数设计
5.1 引言
5.2 开关网络中开关管的死区时间
5.3 谐振网络
5.3.1 励磁电感的选取
5.3.2 电感比例系数的选取
5.3.3 谐振电感和高压侧谐振电容的选取
5.3.4 电容比值的选取
5.3.5 变压器变比的选取
5.3.6 低压侧谐振电容的选取
5.4 变换器主电路元器件的选取
5.4.1 高低压侧谐振电容的选取
5.4.2 开关管选取
5.4.3 变压器设计
5.5 本章小结
第6章 控制系统软硬件设计与实验结果分析
6.1 引言
6.2 控制系统硬件设计
6.2.1 采样电路设计
6.2.2 驱动电路设计
6.3 控制系统软件设计
6.3.1 TMS320F28016 简介
6.3.2 PWM信号产生方式
6.4开环实验
6.4.1 正向最低输入电压变频开环运行
6.4.2 正向额定输入电压变频开环运行
6.4.3 正向额定输入电压移相开环运行
6.4.4 正向最高输入电压移相开环运行
6.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3776451
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3776451.html
