收藏本站
《浙江大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

双模式控制的全桥组合DC/DC变换技术研究

陆洲  
【摘要】:全桥变换器是中大功率应用场合广泛采用的拓扑,为了减小开关损耗以提升变换器效率,多种形式的辅助电路引入全桥变换器实现了功率器件的零电压、零电流开关。然而,额外电路的加入将降低变换器的可靠性,影响变换器功率密度提升。研究如何在不影响可靠性的基础上提升变换器效率,将在学术及工程应用上具有重要意义。本文围绕输入并联输出串联型组合式全桥变换器,首先阐述了不同控制方式下全桥变换器的工作原理和控制技术,重点分析了在不同控制方式下的拓扑损耗及变换器效率,继而给出了一种全负载范围内进行效率优化的控制策略,并完成了高功率密度要求下的散热设计。针对应用需求,结合输入并联输出串联型的隔离全桥DC/DC变换拓扑结构,分析了全桥变换器分别在移相(Phase Shift)控制和占空比(PWM)控制下的工作原理,在此基础上分析了原边开关管、副边整流二极管的开关损耗和导通损耗情况,引入在轻载下采用占空比控制,重载下采用移相控制方式的双模式控制切换思路。根据应用场合的功能要求和性能指标,对全桥DC/DC主电路的参数进行了设计,给出了关键器件的设计流程和参数值,其中包括:输入滤波电容、隔直电容、功率开关管MOSFET、高频变压器、整流二极管、输出滤波电感、输出滤波电容等。在Buck电路小信号模型的基础上,建立了全桥DC/DC变换器的小信号模型,给出了两种工作模式下的控制参数设计过程,并对系统的稳定性和动态性能进行了分析。为使装置整体效率最优,将轻载下占空比控制的效率优势和重载下移相控制的软开关优势结合,引入滞环控制的模式切换策略,最后给出了变换器软件控制架构。为了保证模块安全、可靠运行,需要进一步解决在高功率密度需求下的模块散热问题。本文先计算了全桥变换器散热系统的热阻,仿真及实验结果表明模块在额定负载工况下,其发热及散热情况均在设备要求的范围内。在样机上进行的性能试验和功能试验表明,主电路参数设计满足装置设计要求,进一步验证了本文双模式控制的有效性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM46

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 周涛;陆晓东;李媛;;功率半导体器件风冷散热器热阻计算[J];渤海大学学报(自然科学版);2011年03期
2 李波;李科群;俞丹海;;Flotherm软件在电子设备热设计中的应用[J];电子机械工程;2008年03期
3 王学梅;张波;丘东元;;DC-DC变换器主要技术发展综述[J];电源世界;2008年05期
4 陈瑞;周梁;韦忠朝;;基于双环控制的PWM逆变器的研究[J];通信电源技术;2006年01期
5 王赋攀,杨鹏;MOSFET功率开关器件的散热计算[J];通信电源技术;2005年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄娜;喻慧岭;;舒适护理改进措施在鼻腔填塞患者中的应用[J];当代护士(下旬刊);2017年06期
2 聂嫦玲;唐亚莉;;择期剖宫产产妇术前禁食禁饮时间的研究进展[J];当代护士(中旬刊);2017年04期
3 边海燕;戴靖华;;加速康复外科干预对提高接台手术患者术前血糖的影响[J];中国药物与临床;2017年03期
4 计晓莉;;择期手术患者术前禁食禁饮的研究进展[J];护士进修杂志;2017年04期
5 孙丽;;百普力辅助术前消化道准备在胃癌择期手术病人中的应用[J];全科护理;2017年02期
6 张伟丽;娄景盛;常丹丹;邓曼丽;;不同干预方法减轻麻醉恢复期患者口腔干燥的效果比较[J];中华现代护理杂志;2016年32期
7 李秀婷;陈娟;赵书娥;张秀果;;骨科围手术期并发脑梗死患者危险因素识别与预防策略[J];河北医科大学学报;2016年07期
8 吴可佳;张晓弘;郑青青;金菁;;术前禁食禁饮方案的现状及研究进展[J];解放军护理杂志;2016年09期
9 任慧玲;黄素芳;;手术期禁食禁饮患者继发性口腔干燥症干预研究进展[J];护理学杂志;2016年02期
10 刘琴;王海;;术前不同禁食时间对结肠癌根治性切除术后胰岛素抵抗的影响[J];中国卫生检验杂志;2015年24期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘辉;王丽姿;;择期手术术前不同禁食水时间对血压的影响[J];中国实用护理杂志;2006年28期
2 李柳英,戴红霞,张石红,毛晓萍;择期手术病人术前禁食禁饮时间的调查研究[J];中国实用护理杂志;2004年05期
3 毕燕琳;门诊手术麻醉新进展[J];国外医学.麻醉学与复苏分册;2000年04期
4 邓硕曾;术前禁食固体与透明液体应区别对待[J];临床麻醉学杂志;2000年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨东升;阮新波;李艳;刘福鑫;;一种新的多输入全桥变换器[J];电工技术学报;2011年08期
2 周林泉,阮新波;一种新颖的ZCZVS PWM Boost全桥变换器[J];中国电机工程学报;2003年11期
3 王海莉;吴延华;;移相全桥变换器的建模与仿真[J];通信电源技术;2008年05期
4 徐杰;张胜发;;全桥变换器两种典型控制方法的比较[J];空军雷达学院学报;2010年05期
5 刘炼;鞠志忠;朱忠尼;高敬祥;;仿电流控制在移相全桥变换器中的仿真研究[J];空军雷达学院学报;2011年06期
6 颜红;程荣龙;;一种提高全桥变换器效率的控制策略[J];电源技术;2011年07期
7 范友鹏;刘淑琴;代燕杰;;磁轴承中三电平全桥变换器的混沌现象分析[J];电机与控制学报;2013年03期
8 周雨花;马瑾;赵宝军;;电流型控制移相全桥变换器建模及最优化[J];通信电源技术;2009年06期
9 徐平凡;陈忠仁;陈果;黄少辉;;零电压开关移相全桥变换器尖峰抑制的实现[J];低压电器;2011年09期
10 颜红;程荣龙;王艳春;;降低全桥变换器轻载损耗的方法[J];蚌埠学院学报;2012年06期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 蒋永杰;刘福鑫;阮新波;;三端口全桥变换器的优化零功率流控制策略[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年
2 陈桂涛;孙强;史奔;赵海波;;100kW双副边无损钳位全桥变换器的研制[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
3 阮新波;严仰光;;ZVZCS PWM DC/DC全桥变换器的分析[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
4 邵艳红;姬超;杨善水;;适用于通信电源的ZVSPWM全桥变换器的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
5 杜贵平;张波;陈立军;;ZVS移相全桥变换器开关管等损耗控制策略[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
6 刘斌;丘东元;张波;;移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器潜电路及其发生机理[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 周林泉;软开关PWM Boost型全桥变换器的研究[D];南京航空航天大学;2005年
2 王林兵;DC-DC模块化组合变流器的研究[D];浙江大学;2007年
3 任小永;高效率高功率密度通信模块电源技术的研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李文晓;可并联开关型直流电源模块研究[D];西安石油大学;2015年
2 华康;双变压器型移相全桥变换器的研究[D];燕山大学;2015年
3 高莎莎;基于移相全桥变换器的开关电源及其并联技术研究[D];大连交通大学;2015年
4 刘源;1kW/200V高精度全桥变换器研制[D];哈尔滨工业大学;2015年
5 李旭东;移相全桥变换器的设计及其并联研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 毛向德;机车控制电源移相全桥变换器的故障诊断[D];兰州交通大学;2015年
7 刘统凯;分布式光伏电站充电桩设计[D];齐齐哈尔大学;2015年
8 韩娜;自适应零电流软开关全桥变换器的研究[D];北京交通大学;2016年
9 方俊翔;基于SiC MOSFET的移相全桥变换器研究及其可靠性分析[D];华南理工大学;2016年
10 王子健;混合移相控制全桥变换器的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026