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《哈尔滨工程大学》 2010年
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多模块并联DC/DC电力变换技术研究

马威  
【摘要】: 随着科技的进步与发展,双向DC/DC变换器(Bidirectional DC/DC Converter,BDC)得到了越来越广泛的应用。BDC是直流变换器的双象限运行,可以实现能量的双向传输,具有广阔的应用前景。大功率负载的需要,电源模块并联技术的研究也日益增多。在并联系统中必须引入均流控制来保证电流的均匀分配,均流技术己经成为电源并联技术的关键技术之一。 在研究现状的基础上,本文提出了BDC并联拓扑结构,通过合理的控制策略,不仅可以实现能量的双向流动,而且电流近似平均分配。在参阅相关文献的基础上,对四种不隔离型BDC的拓扑结构进行了分析和比较,并对比常见的均流方法,最终选择双向Buck/Boost变换器作为本次设计的BDC的拓扑结构,且采用最大电流自动均流法策略。在详细分析双向Buck/Boost变换器工作原理的基础上,根据相应的设计要求确定了主电路的控制方式和元器件参数。 利用MATLAB仿真软件分别建立了单向Buck、Boost变换器、单模块双向Buck/Boost变换器以及双向Buck/Boost变换器并联仿真模型,实现了并联系统三环控制的仿真。将仿真结果与未加均流方法进行比较,结果表明Buck/Boost变换器能实现能量的双向传递并且能很好地实现均流,从而验证了理论分析和计算的正确性。为双向DC/DC变换器并联控制技术的推广应用提供仿真经验。 在理论分析与仿真验证的基础上完成了电路的硬件和软件设计。硬件电路包括电压采样电路、电流采样转换电路、过流过压保护电路以及驱动电路等。软件设计着重介绍了总体设计思想、数字PID调节原理以及数字均流方法等。最后简要的给出系统的抗干扰设计。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM46

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