高壓差高效率降壓控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、飛輪儲(chǔ)能和其他諸如工業(yè)、交通、航空航天等領(lǐng)域中都要用到高壓差降壓直流變換器，由于應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，對(duì)變換器提出了較高的要求，即在完成電能轉(zhuǎn)換的同時(shí)，獲得較高的效率，減少能量的損耗。從能源的角度上講，拿飛輪儲(chǔ)能為例，可以將能量過(guò)剩時(shí)儲(chǔ)存于飛輪中的能量在能量需求緊張時(shí)釋放，達(dá)到錯(cuò)峰的目的。廣泛應(yīng)用飛輪儲(chǔ)能，就不會(huì)出現(xiàn)部分地區(qū)因拉閘限電而對(duì)生產(chǎn)和工作造成的不利影響，可見(jiàn)高壓差高效率降壓變換的研究具有十分重要的意義。
　　本課題研究的目的

2、在于設(shè)計(jì)高壓差高效率降壓變換控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)良好的動(dòng)靜態(tài)性能的電源模塊。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)對(duì)比可以實(shí)現(xiàn)高壓差降壓的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)比較不同結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，確定采用串級(jí)Buck拓?fù)洹?br>　　(2)在分析單級(jí)Buck拓?fù)滢D(zhuǎn)換效率與電路寄生參數(shù)關(guān)系的基礎(chǔ)上，得到串級(jí)Buck拓?fù)湔w的轉(zhuǎn)換效率與連接前后級(jí)的中間母線電壓的關(guān)系，求取系統(tǒng)在不同串聯(lián)級(jí)數(shù)下的最高效率，以此確定轉(zhuǎn)換級(jí)數(shù)以及中間母線電壓值。
　　(3

3、)建立了兩級(jí)Buck串聯(lián)拓?fù)湓陂_(kāi)關(guān)管同步控制時(shí)的直流模型和小信號(hào)模型，推導(dǎo)了系統(tǒng)輸入-輸出和控制-輸出的傳遞函數(shù)，求取兩級(jí)Buck串聯(lián)拓?fù)涞腂ode圖，為補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
　　(4)采用電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙環(huán)控制，通過(guò)選擇最佳的電流環(huán)反饋增益N達(dá)到化簡(jiǎn)控制對(duì)象的目的，降低補(bǔ)償器設(shè)計(jì)的難度。
　　(5)采用模擬方法實(shí)現(xiàn)雙環(huán)控制，采用數(shù)字化控制實(shí)現(xiàn)單電壓環(huán)控制，實(shí)驗(yàn)證明高壓差導(dǎo)致的小占空比下利用平方型變換器可以增大占