收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

直流变换器的三电平拓扑及其控制

马运东  
【摘要】: 直流变换器的三电平拓扑变换是一种通过增加开关管的数量来降低变换器中每只开关管电压应力的方法。应用这种方法,可以拓宽各种直流变换器的应用范围,使之应用于输入电压或(和)输出电压更高的场合。 本文首先归纳了文献中提到的几种三电平直流变换器,从中总结出了一种三电平拓扑的基本变换方法,应用这种基本方法及其改进方法得到了其它一些直流变换器的三电平拓扑。分析表明,由于单管直流变换器结构的不对称性,无法使用基本变换方法对其进行三电平拓扑变换。对基本方法进行改进,提出了适合6种单管直流变换器的三电平拓扑变换方法,成功地得到了其三电平拓扑,开关管的电压应力降为原来的一半;经过对这些三电平拓扑控制策略的深入研究,详细论述了交错开关方式可以最大幅度地减小电感的电流脉动,从而可以在电流脉动要求相同的情况下减小电感的设计值。 传统的推挽直流变换器存在一些问题,诸如:开关管电压应力高、很难实现软开关、变压器容易出现偏磁现象等。应用三电平拓扑的基本变换方法,经过对该拓扑结构的特殊变换,得到了推挽三电平直流变换器的拓扑,其开关管的电压应力为输入电压,与传统推挽直流变换器相比,电压应力降低了一半。在对其控制策略的研究中,找出了可以实现软开关的方案;同时提出了超前管和滞后管的概念,根据滞后管实现软开关的方式,将变换器的软开关方式分为两类:零电压开关方式和零电压零电流开关方式。这两种方式均可以解决传统推挽直流变换器存在的偏磁问题。 全桥直流变换器由于结构上的优势在中大功率的开关电源中应用较多。应用三电平拓扑变换的基本方法,直接得到了全桥三电平直流变换器的拓扑结构,使其开关管的电压应力降到输入电压的一半,进一步拓宽了全桥直流变换器的应用范围。全桥三电平直流变换器由于开关管较多,蕴含多种开关方式。如何选出最佳开关方式是变换器可靠、高效工作的关键。本章提出了最佳开关方式的筛选条件,并依此筛选出了一种最佳开关方式,该方式可以达到功率传递最大、电感电流脉动最小、开关管实现零电压开关等三个目标。为了消除整流二极管反向恢复引起的电压尖峰,提出了改进措施,增加了箝位二极管,并进行了实验验证。 研究结果表明,本文提出的三电平拓扑变换方案合理,针对各种三电平拓扑寻找到的控制策略可以解决变换器存在的某些问题或使变换器表现出更突出的优势:例如针对单管直流变换器三电平拓扑的控制策略可以减小电感的设计值,针对推挽直流变换器三电平拓扑的控制策略可以实现开关管的软开关、解决变压器偏磁问题等,针对全桥直流变换器三电平拓扑的控制策略可以减小电感的设计值、实现开关管的软开关等。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王凤岩;许建平;;DC/DC开关电源控制方法小信号模型比较[J];电力电子技术;2007年01期
2 江明;汽车用12V—±12V直流变换器[J];实用影音技术;1996年03期
3 王利民,钱照明,彭方正;Z源直流变换器[J];电气应用;2005年02期
4 王琪;龚春英;;2kW新型推挽正激直流变换器的研制[J];电源技术应用;2005年01期
5 王琪;龚春英;;2kW新型推挽正激直流变换器的研制[J];电源世界;2004年10期
6 黎康保;闭路相敏全波交—直流变换器[J];电测与仪表;1979年05期
7 段小虎 ,曹国雄;自激型推挽式直流变换器的“连通”现象[J];国外电子元器件;2002年05期
8 戴钢,杨耀模,种银保;ATL Ultramark 9 HDI B超直流变换器故障原理及检修[J];医疗设备信息;2002年09期
9 张逸成,韩新春,沈玉琢,姚勇涛;电动汽车用直流—直流变换器中电磁干扰与抑制[J];同济大学学报(自然科学版);2005年01期
10 王时哲;;新型桥式双向直流变换器[J];宁夏电力;2007年04期
11 周雪松;郭润睿;马幼捷;程德树;;光伏系统直流变换器的设计和实现[J];电力电子技术;2009年09期
12 骆雅琴,程卫群;用正弦半波直流变换器实现的正弦波逆变电源[J];安徽工业大学学报;2003年01期
13 王润新,陈燕;一种非理想直流变换器的建模与仿真[J];通信电源技术;2004年02期
14 刘刚;;一种新型电机车直流变换器[J];科技资讯;2006年06期
15 陈晓云;杜海英;;直流变换器的建模仿真[J];大连民族学院学报;2009年05期
16 ;六 直流稳压电源[J];航空精密制造技术;1976年02期
17 林长春;;UPC1099集成电路性能与应用[J];电源技术应用;2002年08期
18 马运东,阮新波,严仰光;ZVS PWM全桥三电平直流变换器[J];南京航空航天大学学报;2003年02期
19 张雷;;新型ZVS软开关直流变换器的研究[J];电气开关;2007年05期
20 彭政;孙定浩;;一类隔离驱动电路的“剩余驱动”问题[J];空间控制技术与应用;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 辛煜;王智灵;何淼;陈宗海;;光伏发电系统中的直流变换器综述[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
2 宋伟毅;聂宏利;李浩;胡雪峰;李连彪;;PWM直流变换器的稳态和动态小信号建模分析[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
3 张先飞;郑建勇;胡敏强;梅军;刘顺炮;;基于模糊控制的太阳能电池最大功率点跟踪研究[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
4 马运东;吴春旺;;直流变换器三电平拓扑及其控制专题教学探讨[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1)[C];2008年
5 袁明祥;范德育;孙慧;;一种新型的全桥移相软开关直流变换器[A];浙江省电源学会第十届学术年会暨新能源开发与电力电子研讨会论文集[C];2006年
6 秦岭;谢少军;;一种新型ZCS-PWM Buck变换器的研究[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
7 刘平;李海涛;;一种新型的E类软开关直流变换器设计[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
8 肖岚;龚春英;姜志强;严仰光;;48V/3kVA正激直流环节软开关静止变流器的分析与实现[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
9 李斌颖;卢智远;郝璘;李彩云;;GGW-1型高精度高压稳压电源基本分析[A];第五次全国核电子学与核探测器学术会议论文集(下)[C];1990年
10 王润新;刘进军;王浩;;一种能显著加快互联系统仿真速度的电源模块大信号模型[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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许伟伟;适用于便携式产品的单电感多输出直流—直流变换器的研究与设计[D];复旦大学;2011年
2 李艳;多输入直流变换器电路拓扑及控制策略研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 马运东;直流变换器的三电平拓扑及其控制[D];南京航空航天大学;2003年
4 牛利勇;纯电动公交充电系统关键技术研究[D];北京交通大学;2009年
5 刘福鑫;组合式三电平直流变换器及其软开关技术[D];南京航空航天大学;2007年
6 薛欢;压电俘能/储能系统的非线性动力学行为分析与优化[D];华中科技大学;2008年
7 王勤;单原边绕组隔离型多输入变换器的研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 庄凯;输入串联输出并联逆变器系统控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 陈明阳;用于便携式医疗电子设备的低压低功耗电源管理关键技术研究[D];浙江大学;2013年
10 胡义华;小型光伏系统及其关键问题研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔文君;无损缓冲软开关直流变换器的研究[D];东北石油大学;2011年
2 刘捷丰;输入串联输出串联降压型直流变换器的研究[D];重庆大学;2011年
3 汪灿;自备电源系统24V直流变换器的研究[D];华中科技大学;2011年
4 周灵兵;高频组合直流变换器的自然均流、均压研究[D];浙江大学;2012年
5 赵闯;升降压型三输入直流变换器的研究[D];燕山大学;2012年
6 周兴;应用于光伏发电场合的带嵌入式滤波器的直流变换器研究[D];北京交通大学;2012年
7 贾保健;直流变换器设计与仿真分析工具研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 王志成;不对称型双输入直流变换器及其控制策略研究[D];南京航空航天大学;2012年
9 姚伟;电动汽车车载数字直流变换器的研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 阮洁;多端口直流变换器的研究[D];南京航空航天大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 湖南 廖建兴;LM2798系列开关降压型直流变换器[N];电子报;2003年
2 彭芳;中兴通讯 建渠道 盯非运营市场[N];中国计算机报;2004年
3 ;IR崭新HEXFET功率MOSFET改善GHz级处理器功率[N];中国高新技术产业导报;2001年
4 刘曙甲 刘志伟;江岸舞浪漫科技献彩霓[N];科技日报;2004年
5 陈宏城 翻译;二极管激光器电源(11)[N];电子报;2010年
6 中兴通讯 刘小光;能效矩阵开启通信能源系统创新[N];通信产业报;2011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
  • 010-62982499
  • 010-62783978