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《寬電壓輸入范圍隔離變換器的研究》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、碩士學位論文寬電壓輸入范圍隔離變換器的研究THEDESIGNOFWIDEINPUTVOLTAGERANGEISOLATEDCONVERTER張帥哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TM46學校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工程碩士學位論文寬電壓輸入范圍隔離變換器的研究碩士研究生：張帥導師：張東來教授申請學位：工程碩士學科：電氣工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2015年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:TM46U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’s
2、DegreeofEngineeringTHEDESIGNOFWIDEINPUTVOLTAGERANGEISOLATEDCONVERTERCandidate：ZhangShuaiSupervisor：Prof.ZhangDonglaiAcademicDegreeAppliedfor：Master’sofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Instit
3、ution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要寬電壓輸入范圍變換器廣泛應用于可再生能源系統(tǒng)中，比如光伏系統(tǒng)、燃料電池與超級電容混合系統(tǒng)，以及其他化學電池系統(tǒng)。本課題擬設計一種新型寬范圍隔離變換器，使輸入電壓的應用范圍拓寬到8:1，并對其工作原理及控制方式進行了研究。本文詳細研究了寬電壓輸入變換器的工作特點，設計了一款變結(jié)構橋式電路，將變結(jié)構類變換器和雙變壓器類變換器的優(yōu)點集中到新型變結(jié)構橋式變化器中。鑒于寬輸入電壓的特點，將該變換器的工作狀態(tài)劃分為3種模式以滿足在不同輸入電壓等級下的高效率工
4、作。通過主功率拓撲進行小信號建模可知，當輸入電壓變化且變換器工作在相應的工作模式時，主功率拓撲環(huán)路增益具有隨輸入電壓的升高等比變化的特性。由于主功率拓撲在不同工作模式下具有不同的傳遞函數(shù)，為提高變換器的動態(tài)響應、簡化控制環(huán)路的設計，本文將變換器的輸入電壓按照不同的工作模式分別以不同的比例引入至三角波發(fā)生器中，形成具有輸入電壓前饋的PWM控制方式。采用本文設計的三角波電路后，該變結(jié)構橋式變換器在不同工作模式下的控制環(huán)路設計可等效為傳統(tǒng)的二階Buck變換器控制環(huán)路設計，補償環(huán)節(jié)設計簡單且動態(tài)響應較高。為提高功率密度，本文采用磁集成技術將輸入濾波電感
5、、輸出濾波電感和變壓器集成到同一磁芯中，使系統(tǒng)的體積和重量大大減小。其中變壓器與電感繞制時采用了適當?shù)慕怦罘绞?，消除了變壓器與電感之間相互作用。與采用分立器件相比，系統(tǒng)的性能基本不變。通過仿真分析和實驗測試均驗證了變結(jié)構橋式電路在寬范圍輸入電壓應用中的可行性，在輸入電壓變化和負載突變時，系統(tǒng)均能穩(wěn)定工作，且性能良好。關鍵詞：寬電壓輸入范圍；變結(jié)構橋式電路；電壓前饋；三角波發(fā)生電路；磁集成；耦合電感-I-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractWideinputvoltageconverterarewidelyusedinrenewable
6、energysystems,suchasphotovoltaicsystems,fuelcellsandsupercapacitorhybridsystems,andotherChemicalbatteriessystems.Thepaperintendstodesignanewtypeofwideinputisolationconvertertobroadetherangeofinputvoltageto8:1.Anewkindofbridgecircuitwithvariablestructureswasdesignedbythethesi
7、s,whichfoucstheadvantagesofvariablestructuretypeconverteranddoubletransformstypeconverter.Accordingtothechangesofinputvoltage,thesystemcouldworkinthreedifferentmodestokeepthesysteminhighefficientatdifferentinputvoltagelevels.Wefoundthattheloopgainwasalsochangedaccordingtothe
8、changeofinputvoltagethroughthesmallsignalmodeling.Toimprovethedynamicrespon
