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1、碩士學位論文寬范圍電壓輸入的DC/DC變換器WIDERANGEINPUTDC/DCCONVERTER高倩哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內圖書分類號:TM46學校代碼:10213國際圖書分類號:621.3密級:公開工學碩士學位論文寬范圍電壓輸入的DC/DC變換器碩士研究生:高倩導師:張東來教授申請學位:工學碩士學科: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:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringWIDERANGE
2、INPUTDC/DCCONVERTERCandidate:GaoQianSupervisor:Prof.ZhangDonglaiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ElectricalEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要為了應對某些特定場合如
3、新能源領域等出現的輸入電壓超出常規(guī)變化范圍,在很寬的區(qū)間內波動的情況,并為提升功率等級,本課題基于全橋Boost電路設計了一種全橋部分由多模塊輸入端串聯(lián)輸出端并聯(lián)的隔離型變結構升降壓電路,即ISOP全橋Boost電路。本文對電路工作狀態(tài)進行了分析,驗證了輸入串聯(lián)結構對電路的升壓能力不造成負面影響,并針對邊界電壓受負載影響的問題,采用了三區(qū)間工作的解決方案,在升壓區(qū)間和降壓區(qū)間之間新增一個過渡區(qū)間,使輸入電壓值落在這個區(qū)間內時,全橋處在降壓狀態(tài)且Boost部分工作,并對過渡區(qū)間寬度選擇和工作狀態(tài)簡要分析。針對輸入電壓寬范圍變化帶來的全范圍內軟開關實現困難的問題
4、,采用了改進型的無源輔助電路增強變壓器原邊電流,從波峰系數的角度說明了改進型輔助電路相對于單電感輔助電路的優(yōu)勢,并給出了參數設計的優(yōu)化方案。根據分析的結果,設計了一個小功率的兩模塊ISOP全橋Boost電路。使用多路模擬選擇開關完成工作狀態(tài)間的切換。完成了主電路和控制電路的設計及測試實驗。本文最后對課題中采用的ISOP全橋Boost電路在不同工作狀態(tài)下進行了小信號建模,并設計了閉環(huán)控制方案。在控制上主要考慮各路之間的均衡性和輸出的穩(wěn)定性,對于均壓均流,采用公共占空比控制,對于穩(wěn)定輸出,采用前饋的方式,并將小信號前饋和大信號前饋進行對比分析,驗證了引入大信號前
5、饋在寬范圍電壓輸入情況下的優(yōu)勢。關鍵詞:寬范圍輸入;輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)全橋boost;軟開關;前饋-I-哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractInsomecertaincases,suchasinthenewenergyfield,theinputvoltagemayexceedthenormalrangeandchangeoverawiderange.Inordertofitforsuchsituation,anISOPfullbridgeBoostconverterisadopted.Thefullbridgepartinthenormalfull
6、bridgeBoostconverterisreplacedbyanISOPstructure,whichcanreducetheoutputvoltagerippleaswellasvoltageandcurrentstressofcomponents.First,theworkprincipleoftheconverterisexplained.Conclusionismadethattheboostratioisnotaffectedbytheseriesconnectionstructure.Inordertoimprovethereliabilit
7、yoftheISOPFB-boostconverter,athree-intervalcontrolschemeisused,inwhichtheconverteroperatesinboost,FB-boostandFBmodesinlow,mediumandhighinputvoltageregions,respectively.Thetransitionintervalwidthselectionprincipleisgiven.Anovelpassiveauxiliarycircuitforzero-voltage-switching(ZVS)ope
8、rationisthenanalyzed.Foras