高功率密度空間電源隔離型DC-DC變換器的研究.pdf

1、在航天電源系統(tǒng)中,一些對安全性要求較高的模塊需要采用隔離型DC/DC變換器,目前對這種模塊的功率等級要求越來越高,為了降低航天器發(fā)射成本,對功率密度的要求也越來越高。本文的主要目的,就是研究高功率密度隔離型DC/DC變換器,本文選擇研究的拓撲是隔離Weinberg拓撲。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下文所述。首先,本文將對隔離Weinberg開環(huán)拓撲進行研究,包括原理的分析和主電路參數(shù)設計,并搭建硬件實驗平臺,分別研究隔離Weinbe

2、rg在buck工作狀態(tài)和boost工作狀態(tài)的開環(huán)拓撲特性,初步滿足拓撲效率和開環(huán)穩(wěn)定性的基本要求。然后,對拓撲進行建模分析,本文將基于電路平均法對隔離Weinberg拓撲進行建模分析,分析拓撲的小信號模型,為濾波器設計和閉環(huán)補償設計奠定基礎。最后,本文對隔離Weinberg的閉環(huán)控制方案進行研究,即隔離反饋控制方案的研究,采用電壓電流雙閉環(huán)控制,并進行電壓補償和電流補償設計,在此基礎上,搭建硬件控制電路,進行隔離Weinberg閉環(huán)控制

3、實驗,使拓撲的各項特性滿足設計要求。
　　本課題存在的一些難點和解決思路如下:一是拓撲開關關斷電壓振蕩嚴重和拓撲效率不高問題,本文通過變壓器的優(yōu)化和開關無損吸收電路的研究解決這個問題。二是已有文獻雖然采用狀態(tài)空間平均法對隔離Weinberg進行了建模,但建模的計算過程過于復雜給應用帶來很大不便,本文將基于電路平均法優(yōu)化拓撲的建模,便于輸入濾波器設計和閉環(huán)補償網(wǎng)絡的設計。三是拓撲在較高功率難以閉環(huán)穩(wěn)定的問題,目前發(fā)表的關于隔離Wei