電力電子變壓器DC-DC變換器的設(shè)計(jì).pdf

1、煤礦井下存在著各種電壓等級(jí)的電源以及電氣設(shè)備，供電系統(tǒng)十分復(fù)雜。為了滿足不同電壓等級(jí)的要求，目前井下常用傳統(tǒng)電力變壓器來進(jìn)行變壓和能量傳遞。這種變壓器制作工藝簡(jiǎn)單、可靠性高，但是其價(jià)格高、體積龐大、空載損耗嚴(yán)重、控制不靈活，而且，如果出現(xiàn)電壓不平衡、諧波、閃變等現(xiàn)象，無(wú)法維護(hù)電力設(shè)備的正常工作。所以，現(xiàn)在亟待解決的問題是如何保證電氣設(shè)備在安全工作的情況下，給用戶供應(yīng)可靠穩(wěn)定的電能。電力電子變壓器(PET)應(yīng)運(yùn)而生，它除了擁有傳統(tǒng)變壓器的

2、功能外，還具備解決上述難題的能力，作為一種新型變壓器，值得深入研究。
　　PET的DC-DC變換器是影響其工作效率和裝置體積重量的重要部分，本文以PET中DC-DC變換器為主要研究對(duì)象，分析了DC-DC變換器的作用以及帶來的問題，嘗試將軟開關(guān)技術(shù)應(yīng)用其中來降低損耗，促進(jìn)PET中DC-DC變換器的高頻化，在提高系統(tǒng)效率的同時(shí)，減小裝置體積和重量。
　　本文首先通過對(duì)比不同應(yīng)用軟開關(guān)技術(shù)的變換器，確定了諧振變換器的優(yōu)勢(shì)，最終選擇

3、全橋LLC諧振變換器為PET中DC-DC變換器。在對(duì)全橋LLC諧振變換器工作模式分析的基礎(chǔ)上，利用基波等效原理建立模型，通過分析直流增益特性、輸入阻抗特性、短路特性和空載特性，確定合適的 k值與 Q值，確定原邊開關(guān)管實(shí)現(xiàn)零電壓開通(ZVS)的條件?；谌珮?LLC諧振變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析其效率，研究其損耗主要來源，對(duì)各來源進(jìn)行分析并給出計(jì)算方法。
　　然后，根據(jù)給出的指標(biāo)，對(duì)全橋 LLC諧振變換器的主電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，主要有

4、諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)，利用磁集成思想，設(shè)計(jì)磁集成變壓器，可以大大減小變換器的體積和重量，并在參數(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上完成器件的選型。此外，對(duì)基于UCC25600的全橋LLC諧振變換器的控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并根據(jù)給出的參數(shù)，計(jì)算出各部分損耗，進(jìn)而計(jì)算出效率，結(jié)果滿足設(shè)計(jì)效率的要求。
　　最后，利用PEmag和Maxwell仿真軟件設(shè)計(jì)磁集成變壓器，驗(yàn)證磁集成變壓器參數(shù)。運(yùn)用Matlab/simulink對(duì)PET中DC-DC變換器進(jìn)行仿真分析，根據(jù)