高頻鏈車載逆變電源的研究與設(shè)計.pdf

1、目前高性能車載逆變電源擁有著廣闊的市場需求。隨著高頻鏈逆變技術(shù)的飛速發(fā)展和數(shù)字控制技術(shù)的不斷成熟，車載逆變電源的小型化和高效化已成為可能。
　　本文首先闡述了高頻鏈逆變技術(shù)產(chǎn)生和發(fā)展，分析了幾種具有代表性的電壓源和電流源高頻鏈逆變技術(shù)的優(yōu)缺點。同時介紹了逆變器數(shù)字控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀。在這些基礎(chǔ)上，本文提出了課題的主要研究內(nèi)容。
　　在電氣方案設(shè)計部分中，首先分析了全橋直流變換的工作原理和單極性SPWM逆變原理。并通過對兩種電

2、壓源高頻鏈逆變器的比較，確定采用容易實現(xiàn)的單向型高頻鏈逆變器結(jié)構(gòu)。從而確定了電源的主電路及整個系統(tǒng)的電氣方案。
　　在硬件設(shè)計和仿真驗證部分中，首先根據(jù)電氣方案將硬件系統(tǒng)分為前級DC-DC硬件設(shè)計、高頻變壓器設(shè)計和后級DC-AC硬件設(shè)計。然后對前級DC-DC和后級DC-AC進行電路參數(shù)計算、器件的選擇、主電路和控制電路的設(shè)計。并使用Saber仿真軟件驗證已經(jīng)設(shè)計好的方案。高頻變壓器設(shè)計部分通過面積乘積法算得變壓器的磁芯型號、繞線規(guī)

3、格和繞制方法。最后計算變壓器的損耗和溫升，確定設(shè)計變壓器的可用性。
　　在逆變電源的控制系統(tǒng)設(shè)計部分中，首先對已設(shè)計好的逆變器主電路進行建模，再采用狀態(tài)空間平均法對逆變系統(tǒng)的數(shù)學模型進一步簡化，建立逆變器的小信號模型。對電源系統(tǒng)進行分析，選擇合適變量設(shè)計一個穩(wěn)定性好、動態(tài)響應(yīng)快的電壓電流雙閉環(huán)控制。最后得到電壓電流雙閉環(huán)控制方法的dsPIC實現(xiàn)。
　　在軟件設(shè)計部分中，首先進行了開環(huán)系統(tǒng)軟件設(shè)計和電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)軟件設(shè)