基于llc諧振的雙向acdc變換器設(shè)計(jì)

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1、碩士學(xué)位論文基于LLC諧振的雙向AC/DC變換器設(shè)計(jì)DESIGNOFBIDIRECTIONALAC/DCCONVERTERBASEDONLLCRESONANT孫繼鑫哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TM46學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621.3密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文基于LLC諧振的雙向AC/DC變換器設(shè)計(jì)碩士研究生：孫繼鑫導(dǎo)師：王毅教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)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(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TM46U.

2、D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFBIDIRECTIONALAC/DCCONVERTERBASEDONLLCRESONANTCandidate：SunJixinSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchool

3、DateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要儲(chǔ)能系統(tǒng)擁有廣泛的應(yīng)用前景，除了可再生能源上的應(yīng)用外，也可應(yīng)用于緊急備用電力系統(tǒng)，甚至是智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車等新興技術(shù)。儲(chǔ)能技術(shù)皆為不可或缺的核心技術(shù)。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷進(jìn)步，儲(chǔ)能系統(tǒng)中所要使用的雙向AC/DC變換器的也將受到廣泛的關(guān)注。雙向AC/DC變換器在實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)和電網(wǎng)的能量雙向轉(zhuǎn)換方面的作用至關(guān)重要。本文主

4、要研究適用于儲(chǔ)能系統(tǒng)的雙向AC/DC變換器主電路及其關(guān)鍵技術(shù)。本文設(shè)計(jì)了基于PWM調(diào)制策略的占空比前饋控制方案。采用簡(jiǎn)化PWM控制，能有效降低變換器的開關(guān)損耗。推導(dǎo)了簡(jiǎn)化PWM調(diào)制下的狀態(tài)方程，設(shè)計(jì)了占空比前饋控制方案，研究了在簡(jiǎn)化PWM調(diào)制下利用占空比前饋控制，全橋AC/DC變換器的工作情況，給出了仿真結(jié)果。分析了雙向LLC諧振變換器正反向工作特性，設(shè)計(jì)了同步整流控制方案和交錯(cuò)并聯(lián)方案。由雙向LLC諧振變換器的正反向交流等效模型，推導(dǎo)出正反向阻抗和電壓增益方程，詳細(xì)分析了其正反向工作特性，確定了LLC諧

5、振變換器的理想工作區(qū)域。設(shè)計(jì)了低壓側(cè)同步整流管驅(qū)動(dòng)的控制方案和交錯(cuò)并聯(lián)方案。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)元件和補(bǔ)償環(huán)路參數(shù)，搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)，完成了系統(tǒng)主要參數(shù)設(shè)計(jì)，為確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，分別設(shè)計(jì)了全橋AC/DC變換器和LLC諧振變換器的控制補(bǔ)償環(huán)路。通過(guò)所搭建的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，驗(yàn)證了雙向AC/DC變換器的正反向軟啟動(dòng)、功率換向控制、開關(guān)管零電壓開通（ZVS）等功能，測(cè)試了系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最后對(duì)變換器效率進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)理論分析，仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明：使用簡(jiǎn)化PWM調(diào)制和占空比前饋控制結(jié)合能有效降低控制難度，

6、減小全橋AC/DC變換器的開關(guān)損耗；選擇合適的工作區(qū)域，設(shè)計(jì)LLC諧振變換器參數(shù)，使其工作在ZVS區(qū)域，有助于提高其效率。關(guān)鍵詞：雙向AC/DC變換器；簡(jiǎn)化PWM調(diào)制；雙向LLC諧振變換器；軟開關(guān)-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractEnergystoragesystemhasbroadapplicationprospects.Inadditiontotheapplicationofrenewableenergy,asanemergencypowersystems,andthesmartgr

7、id,andothernewtechnology,energystoragetechnologyisanintegralpartofthecoretechnology.Withthedevelopmentofenergystoragetechnology,thebidirectionalAC/DCconverterwiththeapplicationofenergystoragesystemwillalsobewidelyconcerned.BidirectionalAC/DCconverterisver

8、yimportantfortheenergyconversionbetweentheenergystoragesystemandthegrid.ThispapermainlystudiesthemaincircuitandthekeytechnologyofthebidirectionalAC/DCconverterforenergystoragesystem.Thisarticledesigneddutyratiofeed-