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新型大功率双向DC/DC变换器的研究

时至今日,DC/DC变换器作为电源系统中为设备提供直流动力的主要装置,面临着体积更小,重量更轻,效率和可靠性更高等诸多要求。促使变换器必须实现变换器的工作频率由低频向高频的转变。而硬开关由于很多问题而不能胜任。近年来开展的软开关技术为克服上述缺陷提供了一条有效途径。本文作者在查阅国内外大量双向DC/DC变换器资料的基础上,采用一种新型双向DC/DC变换器的拓扑结构,把软开关技术和移相控制PWM技术以及双向DC/DC变换器技术有机结合在一起,有效地降低了电路的开关损耗和开关噪声,为变换器装置提高开关频率、效率以及降低尺寸及重量提供了良好的条件。同时,还保持了常规的硬开关全桥PWM双向DC/DC变换器中拓扑结构简洁、元器件的电压和电流应力小等一系列优点。在研究过程中采用仿真软件Pspice对设计方案进行了初步的仿真研究,验证了拓扑结构的可行性。在此基础上进行了实验研究,仿真和实验结果表明,该装置升压和降压只采用同一个主电路,即可实现  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《西安理工大学学报》2003年01期
西安理工大学学报

一种新颖的数字移相控制方法的研究

由于硬开关 PWM变换器存在较大的开关损耗 ,限制了开关频率的提高。而移相 PWM控制变换器采用谐振变换技术与常规 PWM变换技术相结合 ,通过恒频控制实现 ZVS、ZCS或 ZVZCS,因此移相控制技术成为当今研究的一大热点。欲实现移相控制 ,必须有合适的控制电路 ,例如 UC3 875、UC3 879以及 ML 4818等 ,但这些电路都是采用模拟电路来实现 PID闭环控制 ,且移相角度控制精度不高。本文提出了一种数字移相控制电路 ,以便达到移相角度精度高、速度快 ,以及可以采用各种数字PID控制方法实现闭环反馈控制。1 数字移相控制实现方法1.1 移相控制电路原理图 1为移相控制的串并联负载谐振变换器。其基本工作原理 :每个桥臂两个开关管 180°互补导通 ,两个桥臂的导通之间相差一个相位角 ,即移相角θ(如图 2所示 ) ;Q1和 Q2 的驱动信号分别领先于Q4 和 Q3,则称 Q1和 Q2 组成的桥臂为超前桥臂 ,Q3...  (本文共4页) 阅读全文>>

《家用电器科技》1989年04期
家用电器科技

新颖的电扇风速程控器

目前市场_L出售的仿自然风电凤扇,其风速变化单调,即使是电脑控制的,大多也只能按厂家设定的几种固定程序变化。本人设计了一个风速变化程序可由使用者根据需要,随意组合的电扇风速程控器,供电扇生产厂家参考。 一、电路工作原理 程控器框图如图1所示。图2是其电路图。 BGI、R,和C,为启动电路,循环定时电 ┌───┐ ┌───┐ ┌───┐┌───┐│单稳2 │ │.单稳3│ │单稳4 ││单稳1 ││(ICZ) │ │(IC。)│ │(IC‘)││(IC,)│└───┘ └───┘ └───┘└───┘┌───┐┌─────┐┌────┐┌───┐│启动 ││移;川户制 ││.可控硅 ││电扇 ││(BGJ) ││(BG:_一) ││(SCR) ││电机 ││ │└─────┘└────┘└───┘└───┘围l路由接戍单稳态工作的IC一沈;(弓肠时基集成电路)构成,一个单德电路对应一段定时时间,BG:一BG二则为移相控制电路。接通...  (本文共2页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

数字移相控制隔离型半桥双向DC/DC变换器研究

隔离型双向变换器广泛应用于许多领域,其拓扑类型比较多,本文仅选择适用于中、小功率,结构简单的移相控制隔离型对称半桥和不对称半桥电压—电流型拓扑这两种类型的拓扑进行研究。本文重点研究这两种拓扑在移相控制方式下的工作状态,电路模型,工作特性及数字控制方案。对移相控制隔离型对称双向变换器,提出结合开关函数和等效电路的简化模型建模方法,使状态方程的阶数从高价变成低阶,简化了分析与计算过程,缩短了仿真时间。推导了与简化模型对应的小信号模型,提出了按根轨迹法设计控制器的方法。基于电路拓扑的稳态直接分析法和基于小信号的稳态值分析法完全一致,表明所建模型的正确性。仿真和实验结果验证了理论分析。对称半桥中当电压变化范围较大电感能量传输两侧电压不匹配时,可以用多绕组变压器来实现电压匹配,抑制电流尖峰。不对称半桥由对称半桥变换而来,结构更简单,所用器件更少。隔离型不对称半桥变换器中,当能量传输电感两侧电压不匹配时会在开关管中产生较大的电流尖峰。PWM...  (本文共150页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

非对称占空比移相控制的双有源桥变换器

微电网系统的电力电子接口装置以及电力电子变压器的中间级普遍采用双有源桥变换器,其传统控制方式为单移相控制方式,控制简单,容易实现软开关。但由于微电网系统和电力电子变压器的负载要求与电源系统电压的波动性,输入电压与输出电压的比值与变压器变比不相等,即电压调节比不为1,导致变换器的回流功率和电流应力大幅度增加,因此研究减小系统回流功率和电流应力、提高功率传输效率的控制方式成为必然趋势。为了减小双有源桥变换器在移相控制方式下进行功率传输时的回流功率与电流应力,本文首先分析了单移相控制下的双有源桥变换器和非对称占空比控制下的单向全桥DC-DC变换器的工作模式和特性并进行了仿真验证,并在此基础上提出一种基于双有源桥变换器的双侧非对称占空比移相控制方式。为了进一步减小回流功率与电流电力,本文提出一种控制更为简单灵活的单侧非对称占空比移相控制方式。并先后分析了两种非对称占空比移相控制方式下变换器的工作模式,建立了回流功率与电流应力稳态模型,对...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

双有源移相全桥DC-DC变换器研究

随着世界范围内能源形势的严峻与人们对生活环境要求的提高,相应的节能减排措施愈加受到重视。在新能源发电与电动汽车领域中,双向DC-DC变换器被广泛使用在充放电与储能设备中,因此对其研究具有重要意义。双有源桥式变换器具有高功率密度、控制方式简单、易于实现软开关等优点,这使得其在工业界与学术界受到了大量关注。本文针对双有源桥式变换器在传统移相控制策略下存在的电感电流应力大、回流功率所占比例较高等问题,对变换器控制策略进行优化分析。分析了传统移相控制策略下变换器电流应力较大、功率回流占比过高等问题并做出可视化图形。在此基础上提出了基于双重移相与双侧双重移相的优化控制策略,分别以变换器电感电流应力与回流功率为优化目标、以传输功率为等式约束条件、以所有开关管实现软开关为不等式约束条件建立优化问题标准形式。采用MATLAB优化工具箱对优化问题进行求解,提高了优化问题结果的准确性。建立了双有源移相全桥变换器仿真模型,通过仿真验证优化控制策略在减...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>