高压直流LCC谐振变换器状态轨迹控制策略及其模块化级联技术
发布时间：2021-12-01 22:13
串并联（LCC）谐振变换器具有利用变压器的漏感和寄生电容作为谐振元件、宽输入输出范围、全范围软开关等优势,采用此拓扑的高压直流电源在X光机、静电除尘、粒子加速器等领域得到了广泛的应用,但是现有的控制策略和拓扑结构无法满足业界对高压脉冲更低输出纹波和更快瞬态响应速度的需求。为提升高压直流电源的稳态纹波和瞬态响应速率,本文针对LCC谐振变换器的若干关键技术进行了深入研究。状态轨迹控制策略能精确控制谐振变换器的谐振腔状态,实现快速的瞬态响应,而应用状态轨迹控制策略的前提是对变换器进行深入的状态轨迹建模分析。对于LCC谐振变换器,传统状态轨迹分析以三维状态曲线来表现,存在着不够直观和数学计算过于复杂的问题,本文提出了以两维状态轨迹来建模的简化分析方法,将三维的状态空间简化为了二维的状态平面。随后,分析了LCC谐振变换器每个模态下的等效电路,以此推导出了各个模态下变换器在二维状态平面内的状态轨迹。并针对工作于ZVS区域的LCC谐振变换器,对各模态下谐振腔的状态轨迹进行组合,推导出了稳态工作模式下的变换器状态轨迹,为基于状态轨迹的控制策略提供了理论依据。更快的瞬态响应速率始终是高压直流电源的不懈追...
【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】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
X射线产生系统
浙江大学博士学位论文1绪论3图1.2静电除尘原理示意图[6]中性束系统，应用于未来聚变装置中的辅助加热环节；离子源产生正/负离子后，经过高压直流电源的电场加速后，形成高能离子束，通过中性化室、偏转磁场后，剩余的中性束注入到等离子体中，将中性束的动能转化为等离子体的内能，达到加热等离子体的作用[10]。加速电源的输出电压纹波决定了中性束流的发散度，直接影响大功率负离子源中性束系统的加热效率。图1.3中性束注入系统原理图[10]综上可知，高压直流电源作为X光机、静电除尘、粒子加速器等领域的能量来源，其输出电能质量决定着这些系统的关键性能。高压直流电源的输出电压、功率等级、输出纹波、动态响应等指标的提升，将直接影响以上系统关键性能的发展。
浙江大学博士学位论文1绪论3图1.2静电除尘原理示意图[6]中性束系统，应用于未来聚变装置中的辅助加热环节；离子源产生正/负离子后，经过高压直流电源的电场加速后，形成高能离子束，通过中性化室、偏转磁场后，剩余的中性束注入到等离子体中，将中性束的动能转化为等离子体的内能，达到加热等离子体的作用[10]。加速电源的输出电压纹波决定了中性束流的发散度，直接影响大功率负离子源中性束系统的加热效率。图1.3中性束注入系统原理图[10]综上可知，高压直流电源作为X光机、静电除尘、粒子加速器等领域的能量来源，其输出电能质量决定着这些系统的关键性能。高压直流电源的输出电压、功率等级、输出纹波、动态响应等指标的提升，将直接影响以上系统关键性能的发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽范围输入输出电压LCC谐振变换器的分析设计[J]. 刘国梁,李新,伍梁,李振宇,陈国柱. 浙江大学学报(工学版). 2018(09)
[2]LCC谐振变换器电流输出特性研究与软开关实现[J]. 王德玉,段元超,高鹤,王振春,赵清林. 电工技术学报. 2018(12)
[3]电除尘高压电源LCC变换器电流断续模式分析[J]. 刘和平,杨依路,刘平,彭东林. 高电压技术. 2014(11)
[4]高频LCC谐振变换器的分析与轨迹控制[J]. 张治国,谢运祥,袁兆梅. 中国电机工程学报. 2011(27)
[5]高压大功率场合LCC谐振变换器的分析与设计[J]. 夏冰,阮新波,陈武. 电工技术学报. 2009(05)
[6]高压直流LCC谐振变换器的分析与设计[J]. 孙向东,段龙,钟彦儒,金舜. 电工技术学报. 2002(05)
博士论文
[1]CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计与关键技术研究[D]. 章雪亮.华中科技大学 2019
[2]宽范围软开关LCC谐振变换器电路及控制策略研究[D]. 陈一鸣.西南交通大学 2018
[3]双能CT图像重建算法研究[D]. 李磊.解放军信息工程大学 2016
[4]LCC谐振变换器的解析建模与分析[D]. 杨瑞.华中科技大学 2014
[5]具有电容输出滤波器谐振变换器的研究[D]. 张治国.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]静电除尘用直流叠加脉冲电源相关技术研究[D]. 李国辉.哈尔滨理工大学 2019
[2]脉冲式静电除尘电源的研究设计[D]. 袁一钦.北方工业大学 2019
[3]X光机用高压电源的研究与设计[D]. 刘俊.北方工业大学 2019
[4]高压大功率脉冲电源关键技术研究[D]. 宋礼伟.华中科技大学 2019
[5]基于简化轨迹优化控制的高频数字化LLC谐振变换器研究[D]. 李彬齐.哈尔滨工业大学 2018
[6]大功率软开关X光机高压直流电源[D]. 张正茂.重庆大学 2012
[7]高频高压X射线发生器系统的研究[D]. 陈波.重庆理工大学 2012
[8]静电除尘用高压直流LCC谐振变换器研究与设计[D]. 邹家勇.浙江大学 2010
[9]LCC谐振变换器在大功率高输出电压场合的应用研究[D]. 夏冰.南京航空航天大学 2008
本文编号：3527153
【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】：150 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
X射线产生系统
浙江大学博士学位论文1绪论3图1.2静电除尘原理示意图[6]中性束系统，应用于未来聚变装置中的辅助加热环节；离子源产生正/负离子后，经过高压直流电源的电场加速后，形成高能离子束，通过中性化室、偏转磁场后，剩余的中性束注入到等离子体中，将中性束的动能转化为等离子体的内能，达到加热等离子体的作用[10]。加速电源的输出电压纹波决定了中性束流的发散度，直接影响大功率负离子源中性束系统的加热效率。图1.3中性束注入系统原理图[10]综上可知，高压直流电源作为X光机、静电除尘、粒子加速器等领域的能量来源，其输出电能质量决定着这些系统的关键性能。高压直流电源的输出电压、功率等级、输出纹波、动态响应等指标的提升，将直接影响以上系统关键性能的发展。
浙江大学博士学位论文1绪论3图1.2静电除尘原理示意图[6]中性束系统，应用于未来聚变装置中的辅助加热环节；离子源产生正/负离子后，经过高压直流电源的电场加速后，形成高能离子束，通过中性化室、偏转磁场后，剩余的中性束注入到等离子体中，将中性束的动能转化为等离子体的内能，达到加热等离子体的作用[10]。加速电源的输出电压纹波决定了中性束流的发散度，直接影响大功率负离子源中性束系统的加热效率。图1.3中性束注入系统原理图[10]综上可知，高压直流电源作为X光机、静电除尘、粒子加速器等领域的能量来源，其输出电能质量决定着这些系统的关键性能。高压直流电源的输出电压、功率等级、输出纹波、动态响应等指标的提升，将直接影响以上系统关键性能的发展。
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽范围输入输出电压LCC谐振变换器的分析设计[J]. 刘国梁,李新,伍梁,李振宇,陈国柱. 浙江大学学报(工学版). 2018(09)
[2]LCC谐振变换器电流输出特性研究与软开关实现[J]. 王德玉,段元超,高鹤,王振春,赵清林. 电工技术学报. 2018(12)
[3]电除尘高压电源LCC变换器电流断续模式分析[J]. 刘和平,杨依路,刘平,彭东林. 高电压技术. 2014(11)
[4]高频LCC谐振变换器的分析与轨迹控制[J]. 张治国,谢运祥,袁兆梅. 中国电机工程学报. 2011(27)
[5]高压大功率场合LCC谐振变换器的分析与设计[J]. 夏冰,阮新波,陈武. 电工技术学报. 2009(05)
[6]高压直流LCC谐振变换器的分析与设计[J]. 孙向东,段龙,钟彦儒,金舜. 电工技术学报. 2002(05)
博士论文
[1]CFETR N-NBI样机加速器高压电源设计与关键技术研究[D]. 章雪亮.华中科技大学 2019
[2]宽范围软开关LCC谐振变换器电路及控制策略研究[D]. 陈一鸣.西南交通大学 2018
[3]双能CT图像重建算法研究[D]. 李磊.解放军信息工程大学 2016
[4]LCC谐振变换器的解析建模与分析[D]. 杨瑞.华中科技大学 2014
[5]具有电容输出滤波器谐振变换器的研究[D]. 张治国.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]静电除尘用直流叠加脉冲电源相关技术研究[D]. 李国辉.哈尔滨理工大学 2019
[2]脉冲式静电除尘电源的研究设计[D]. 袁一钦.北方工业大学 2019
[3]X光机用高压电源的研究与设计[D]. 刘俊.北方工业大学 2019
[4]高压大功率脉冲电源关键技术研究[D]. 宋礼伟.华中科技大学 2019
[5]基于简化轨迹优化控制的高频数字化LLC谐振变换器研究[D]. 李彬齐.哈尔滨工业大学 2018
[6]大功率软开关X光机高压直流电源[D]. 张正茂.重庆大学 2012
[7]高频高压X射线发生器系统的研究[D]. 陈波.重庆理工大学 2012
[8]静电除尘用高压直流LCC谐振变换器研究与设计[D]. 邹家勇.浙江大学 2010
[9]LCC谐振变换器在大功率高输出电压场合的应用研究[D]. 夏冰.南京航空航天大学 2008
本文编号：3527153
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