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《基于串并聯(lián)諧振變換器的高壓電容器充電電源研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號學號M201371162學校代碼10487密級碩士學位論文基于串并聯(lián)諧振變換器的高壓電容器充電電源研究學位申請人：王俊學科專業(yè)：電氣工程指導教師：林磊副教授答辯日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonHighVoltageCapacitorChargingPowerSupplyBasedonSeries-ParallelResonantConverterCandi
2、date：WangJunMajor：ElectricalEngineeringSupervisor：AssociateProfessorLinLeiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除文中已經(jīng)標明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到
3、本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：年月日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權華中科技大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在____________年解密后適用本授權書。本論文屬于不保密□。（請在以上方框內(nèi)打“√”）學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：年月日日期：年月本文研究課題受到：國家自然科學基金項目“
4、串聯(lián)諧振高壓電容器充電電源關鍵技術研究”（項目批準號為：51107050）的資助。謹致謝意！華中科技大學碩士學位論文摘要脈沖功率技術在高新技術產(chǎn)業(yè)及新型武器如輻射消毒、煙氣凈化、生物工程、電磁脈沖武器等方面得到了十分廣泛的應用。而電容器儲能因為簡單可靠、技術成熟，成為脈沖功率技術最常用的儲能方式。作為電容器儲能的前級，電容器充電電源有著不可或缺的作用。因此，對電容器充電電源拓撲及控制方法的研究顯得十分重要。在用于電容器充電電源的電路拓撲中，串聯(lián)諧振變換器（SeriesResonantConverter，SRC）是最常用、最成熟的一種拓撲。它具有
5、控制簡單、能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關、工作在電流斷續(xù)模式下具有恒流源特性、抗負載短路能力強等優(yōu)點。但是，SRC的電壓增益小于1，且高壓變壓器分布參數(shù)的存在使得SRC的工作特性發(fā)生變化。為此，本文選擇了串并聯(lián)諧振變換器（Series-ParallelResonantConverter，SPRC）作為充電電源的拓撲結構。SPRC不僅具有一定的抗短路能力、能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關的優(yōu)點，還可以利用高壓變壓器的分布參數(shù)作為諧振元件，同時其電壓增益高于1。本文首先分析了工作在電流連續(xù)模式下SPRC的工作原理，說明了SPRC存在三種工作模式及各種模式的優(yōu)劣，并選定強迫換流模式為
6、最優(yōu)的工作模式。其次，運用擴展描述函數(shù)法建立了SPRC的大信號模型，再由大信號模型得到穩(wěn)態(tài)模型與穩(wěn)態(tài)等效電路。從所得的模型出發(fā)，推導了強迫換流模式的邊界，通過圖解的方法研究了負載品質(zhì)因數(shù)、開關頻率、并聯(lián)諧振電容等相關參數(shù)對SPRC特性的影響，為電容器充電電源的設計提供了理論指導。根據(jù)SPRC的特性，在兼顧諧振槽電壓電流峰值、電壓增益、充電電流等指標的基礎上，給出了電容器充電電源參數(shù)的設計方法，設計了一種基于變頻控制的恒流充電方案。該控制方案不僅實現(xiàn)了恒流充電，同時也實現(xiàn)了開關管的零電壓開通。通過仿真驗證了模型的準確性及控制方案的可行性。最后，設
7、計了一臺額定輸出電壓為3kV、充電功率為825J/s的電源樣機，并進行有關的實驗，實驗結果證明了理論分析的合理性和控制方案的有效性。關鍵字：電容器充電電源串并聯(lián)諧振變換器ZVS恒流充電變頻控制I華中科技大學碩士學位論文AbstractNotonlyisthesupporttechnologyofhighpowerpulseradiationphysics,controllednuclearfusionphysicsandhigh-energydensityphysics,pulsedpowertechnologyisalsowidelyused
8、inhighandnewtechnologyindustryandnewweapons,forexample,radiationsterilizati
