寬負載特性ZVZCSTLDC-DC變換器的研究.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TN86國際圖書分類號:621.314.1工學(xué)碩士學(xué)位論文寬負載特性ZVZCSTLDCDC變換器的研究碩士研究生：李瑞導(dǎo)師：孫鐵成教授級高工申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：電氣工程所在單位：電氣工程系答辯日期：2008年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要三電平DCDC變換器以其優(yōu)良的性能在通信電源、功率因數(shù)校正、船舶、高速電氣鐵路、城市軌道交通等領(lǐng)域獲得了日益廣泛的應(yīng)用。但同時它也有滯后橋

2、臂零電壓開關(guān)范圍窄、變壓器副邊存在占空比丟失、原邊電流回零速度慢、變壓器副邊整流后存在電壓過沖等缺點。本文針對這些缺點，提出了一種寬負載特性零電壓零電流開關(guān)三電平DCDC變換器，解決了上述問題，并實現(xiàn)了變換器開路時的軟開關(guān)，使其可應(yīng)用于弧焊電源等經(jīng)常運行在開路狀態(tài)而不能停機的場合。新型拓撲在分壓電容中點和三電平橋臂中點之間增加了輔助變壓器，借助輔助變壓器原邊勵磁電流完成對三電平橋臂開關(guān)管結(jié)電容的充放電，實現(xiàn)了空載時的零電壓開關(guān)；同時輔助

3、變壓器為鉗位電容提供能量，將鉗位電壓維持在較高水平，反射到原邊后使電流迅速回零，從而實現(xiàn)兩電平橋臂開關(guān)管的零電流開關(guān)。與傳統(tǒng)零電流開關(guān)變換器相比，新型拓撲具有原邊電流回零速度快、副邊不存在電壓過沖的優(yōu)點，解決了占空比丟失、原邊環(huán)流、寄生振蕩等問題，提高了變換器的效率，拓展了其應(yīng)用范圍。詳細分析了新型拓撲在三電平模式和兩電平模式下的工作模態(tài)，給出了零電壓零電流開關(guān)實現(xiàn)的條件。在此基礎(chǔ)上，對主電路器件進行了選型，并設(shè)計了驅(qū)動電路、保護電路。

4、同時根據(jù)控制策略完成了基于TMS320F2812DSP的數(shù)字控制系統(tǒng)的設(shè)計。建立了新型拓撲的離散數(shù)學(xué)建模，在模型基礎(chǔ)上對變換器的工作特性進行了混沌分析，給出了變換器穩(wěn)定工作的參數(shù)范圍；指出了變換器存在的混沌現(xiàn)象，并用Matlab繪制了輸出電壓跟隨控制參數(shù)而產(chǎn)生的分岔圖，并給出了Lyapunov指數(shù)譜，驗證了新型拓撲的混沌現(xiàn)象。最后用PSpice進行了仿真，初步驗證了新型拓撲的可行性，并對實驗樣機參數(shù)進行了優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上搭建了實驗樣機，