非隔离型三绕组耦合电感高升压DC/DC转换器的研究

发布时间：2023-05-17 22:06

　　高增益直流转换器广泛应用于光伏、燃料电池等低压可再生能源发电系统、不间断电源、电动汽车等领域。基本Boost转换器由于受器件寄生参数的影响,在实际应用中其电压增益特性受到限制,而且基本Boost转换器的开关管工作在较大占空比时,难以保证高效率能量变换。因此,针对高效高增益直流转换器展开研究具有极其重要的价值。为有效提高转换器的输入输出电压变换比,通过三绕组耦合电感的引入和倍压单元的使用,提出了基于三绕组耦合电感与开关电容非隔离型单开关高升压直流转换器(SSCI-Boost),解决了基本Boost转换器在高升压应用场合中的不足。该转换器提高了输入输出电压变比,且避免了在高升压变换领域中极限占空比的出现;增加了系统的控制自由度,有利于对转换器的灵活控制;降低了开关器件的电压应力,可选用耐压等级低、性能优越的开关器件以提高变换效率。通过无源钳位方法减小了开关管电压尖峰并无损转移了漏感能量。同时,由于漏感限制了二极管电流的下降率,从而改善了其反向恢复特性。在SSCI-Boost转换器基础上,采用交错并联技术,再将耦合电感副边交叉跨接,提出了一种非隔离型三绕组耦合电感双开关高变比直流转换器(DS...

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的研究意义及背景
    1.2 高升压直流转换器研究现状
        1.2.1 隔离型升压直流转换器
        1.2.2 非隔离型升压直流转换器
    1.3 论文主要研究内容
第二章 单开关三绕组耦合电感DC/DC转换器
    2.1 引言
    2.2 所提转换器结构
    2.3 工作原理
        2.3.1 CCM分析
        2.3.2 DCM分析
    2.4 稳态性能分析(CCM模式)
        2.4.1 电压增益
        2.4.2 考虑漏感的电压增益
        2.4.3 开关器件的电压应力
        2.4.4 开关器件的电流应力
        2.4.5 损耗分析
    2.5 稳态性能分析(DCM模式)
    2.6 性能分析
    2.7 仿真研究
    2.8 本章小结
第三章 双开关交错三绕组耦合电感DC/DC转换器
    3.0 引言
    3.1 所提转换器结构
    3.2 工作原理分析
0.5)">        3.2.1 原理分析(D>0.5)
        3.2.2 原理分析(D<0.5)
    3.3 稳态性能分析
0.5)">        3.3.1 电压增益(D>0.5)
        3.3.2 电压增益(D<0.5)
        3.3.3 开关器件的电压应力
        3.3.4 开关器件的电流应力
    3.4 自平衡能力分析
    3.5 仿真分析
    3.6 本章小结
第四章 单开关三绕组耦合电感DC/DC转换器建模及其控制器设计
    4.1 引言
    4.2 SSCI-Boost转换器的状态空间方程
    4.3 小信号扰动
    4.4 闭环控制器设计
    4.5 本章小结
第五章 样机设计与实验验证
    5.1 引言
    5.2 样机设计指标
    5.3 主电路参数设计
        5.3.1 耦合电感设计
        5.3.2 开关器件的选择
        5.3.3 电容的选择
    5.4 驱动电路与采样电路的设计
    5.5 SSCI-Boost转换器实验结果分析
    5.6 DSCI-Boost转换器实验结果分析
    5.7 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
附录A 插图清单
附录B 插表清单
在学研究成果
致谢



本文编号：3818088