單原邊繞組隔離型多輸入變換器的研究.pdf

1、可再生能源的開發(fā)利用是解決能源危機及環(huán)境污染問題的有效措施之一。由于可再生能源存在隨氣候條件變化而導(dǎo)致的能量供應(yīng)不穩(wěn)定、不連續(xù)等缺點，單一可再生能源獨立工作時無法保證負載獲得足夠的能量以及穩(wěn)定的電壓輸出，因此需要采用多種能源聯(lián)合發(fā)電。傳統(tǒng)聯(lián)合供電系統(tǒng)中采用多個單輸入直流變換器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。采用一個多輸入直流變換器(Multiple-inputconverter，MIC)替代多個單輸入直流變換器，可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、減少元器件數(shù)量、降低系統(tǒng)成

2、本，因此MIC具有良好的應(yīng)用前景。本文主要研究隔離型MIC的電路拓撲和控制策略。
　　 目前已有文獻利用脈沖源單元的概念提出了非隔離型和隔離型MIC電路拓撲生成方法，但所推導(dǎo)的隔離型MIC結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。本文在分析單輸入與多輸入變換器基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，按照脈沖源單元組合原則，將脈沖電壓源或脈沖電流源進行串并聯(lián)組合，直接替代單輸入隔離型變換器(包括正激、反激、推挽、半橋、全橋)中的直流輸入源，系統(tǒng)提出了單原邊繞組隔離型MIC的生成方

3、法，并推導(dǎo)出一族單原邊繞組隔離型MIC電路拓撲。詳細闡述了所提出變換器的控制方法和特點，并將其與多原邊繞組隔離型MIC進行了比較分析。所提出的單原邊繞組隔離型MIC簡化了變壓器以及整個變換器的結(jié)構(gòu)，開關(guān)器件電壓應(yīng)力低，各輸入源可同時或分時向負載提供能量。
　　 反激變換器結(jié)構(gòu)簡單，輸入輸出可實現(xiàn)電氣隔離，適用于中小功率場合。本文以單原邊繞組雙輸入反激變換器為例，對其各種工作模態(tài)的原理進行了詳細分析，推導(dǎo)了變換器的輸入輸出電壓關(guān)系

4、和開關(guān)管的電壓電流應(yīng)力，并給出了能量管理控制策略。完成了一臺120W單原邊繞組雙輸入反激變換器原理樣機，給出了詳細的主電路參數(shù)設(shè)計，進行了實驗驗證。
　　 針對中大功率場合，本文提出了單原邊繞組隔離型電壓源型和電流源型全橋MIC。以雙輸入電壓源型全橋變換器為例，分析其工作原理，詳細討論了脈沖源單元開關(guān)管以及母變換器開關(guān)管開關(guān)時序?qū)V波電感電流脈動的影響，指出母變換器開關(guān)管開關(guān)時序?qū)V波電感電流脈動沒有影響，可通過對脈沖源單元中開