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《雙輸入buck變換器單周期控制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文雙輸入Buck變換器的單周期控制姓名:楊東升申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):電力電子與電力傳動指導(dǎo)教師:阮新波201103南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)中,采用一個多輸入直流變換器(Mul卸le.InputConverter,MIC)代替多個單輸入直流變換器可以簡化電路結(jié)構(gòu),減低系統(tǒng)成本。采用MIC構(gòu)成的可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)是一個典型的多輸入一多輸出的耦合系統(tǒng),而且由于存在多個輸入源,該系統(tǒng)需要進(jìn)行能量管理,這使得MIc通常存在多個工作模式,因此該系統(tǒng)的控制閉環(huán)設(shè)計十分復(fù)雜。本文研究雙輸入Buck變換器的單周期控制,
2、試圖簡化閉環(huán)設(shè)計,并提高變換器的動態(tài)響應(yīng)。本文首先介紹雙輸入Buck變換器的工作原理,討論了基于能量管理的各種工作模式,然后針對各工作模式的控制要求,提出了單周期控制的實現(xiàn)電路。在此基礎(chǔ)上,提出工作模式之間平滑切換的方法,使變換器能夠根據(jù)可再生能源的供電能力和負(fù)載所需功率的不同,在相應(yīng)的工作模式之間平滑切換,以便能夠優(yōu)先利用可再生能源。為了減小雙輸入Buck變換器的電感電流脈動,以提高變換效率,本文提出一種交錯雙沿調(diào)制方法。由于傳統(tǒng)的單周期控制器屬于后沿調(diào)制,本文對其進(jìn)行改進(jìn),實現(xiàn)了單周期控制的雙沿調(diào)制。本文對雙輸入Buck變換器進(jìn)行了小信號建模。由小信號模型可知
3、,由于兩路輸入源共用一個輸出濾波器,若采用傳統(tǒng)的線性載波調(diào)制方式,l撐源輸入電流環(huán)和輸出電壓環(huán)相互之間是耦合的,電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)計十分困難;而采用單周期控制,可以消除這兩個環(huán)路之間的相互耦合,而且不需要電流調(diào)節(jié)器。由于輸出電壓環(huán)在兩個工作模式下的設(shè)計條件相同,故大大簡化了輸出電壓調(diào)節(jié)器的設(shè)計。本文最后完成了一臺800W的原理樣機(jī),詳細(xì)給出了主電路和單周期控制電路的參數(shù)設(shè)計,并進(jìn)行了實驗驗證。實驗結(jié)果驗證了本文所提出的單周期控制方法的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能及其能量管理策略的可行性,并且交錯雙沿調(diào)制可大大減小電感電流。關(guān)鍵詞:可再生能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),多輸入變換器,單
4、周期控制,小信號建模,閉環(huán)設(shè)計,交錯雙沿調(diào)制雙輸入Buck變換器的單周期控制ABSTRACTInhybridpowersystems,theuseofamultiple-inputconverter(MIC)insteadofseveralsingle-inputconvertel瞎leadstosimplercircuitandlowercost.Theenel"gymanagementisalwaysrequiredfortheMICstomakethemostutilizationofrenewableenergy.So,theMIC-basedhybrid
5、powersystemisatypicalmul邱le-inputmultiple-output刪嗍o)couplingsystem,andithasmul卸leoperatingmodes.Asaresult,thedesignofthecontrollersisverycomplicated.Thispaperproposesone-cyclecontrol(occ)forthedouble—inputbuckconverter(DmC)toeliminatetheinteractionsofthecontrolloopsandthustosimplifyth
6、edesignofthecontroller.Inthethesis,theoperatingprincipleandtheoperatingmodesoftheDIBCaleanalyzed.ThentheimplementationoftheOCCfortheDIBCunderdifferentoperatingmodesisproposed,andthemode位ansferingcircuitisfurtherproposedtorealizeseamlessmodetransition,accordingtoavailablerenewableenerg
7、yandtheoutputpower.Inordertominimizetheinductorcurrentripple,thisthesisdiscussestherelationshipbetweentheinductorcurr衄trippleandthephasedifferenceamongthedrivesignalsofthetwoswitches,andaninterleaveddual-edgemodulationisproposed.Andthentheimplementationoftheinterleaveddual-edgemodulat
8、ionfo