多模塊并聯(lián)直流電源控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力電子技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展。作為電力電子技術(shù)的一個(gè)重要組成，功率變換器正向著模塊化、小型化、綠色化和數(shù)字化的方向發(fā)展。特別是近年來(lái)，大功率大電流直流電源越來(lái)越多地被應(yīng)用于各行各業(yè)的生產(chǎn)和研究之中，也越來(lái)越成為行業(yè)內(nèi)的研究重點(diǎn)。
　　 多模塊直流并聯(lián)技術(shù)是提高直流電源系統(tǒng)可靠性、擴(kuò)大變換器容量、降低開(kāi)關(guān)器件電流應(yīng)力、減小設(shè)備體積、降低成本的一種科學(xué)而有效的手段，可以很好地滿(mǎn)足大功率直流電源的需求。所以，對(duì)多模塊

2、直流并聯(lián)電源的相關(guān)研究具有非常的意義和價(jià)值。
　　 本文以Boost電路的理論分析為基礎(chǔ)，對(duì)比研究各種常用Boost電路的并聯(lián)結(jié)構(gòu)，確定采用完全對(duì)稱(chēng)式作為本文三重Boost變換器模塊的主電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)理論推導(dǎo)、計(jì)算分析了完全對(duì)稱(chēng)式三重化結(jié)構(gòu)的Boost變換器在降低輸入電流紋波、減小電感體積上的優(yōu)勢(shì)，并用狀態(tài)平均法建立Boost變換器的動(dòng)態(tài)模型，以之為依據(jù)，為變換器設(shè)計(jì)了電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙環(huán)控制系統(tǒng)。其中電流內(nèi)環(huán)采用的是小慣性

3、電流跟蹤控制方式，電壓環(huán)采用的是數(shù)字PID控制方式，這兩種控制都能很方便地被數(shù)字實(shí)現(xiàn)。
　　 針對(duì)大功率大電流電源的研究，本文在設(shè)計(jì)的三重Boost變換器模塊基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究?jī)蓚€(gè)模塊的并聯(lián)運(yùn)行，對(duì)比分析常用的并聯(lián)均流方法的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮均流精度、系統(tǒng)穩(wěn)定性、系統(tǒng)復(fù)雜程度等因素，確定本文采用最大電流自動(dòng)均流法作為模塊間均流控制方案，并且基于最大電流法，設(shè)計(jì)了內(nèi)環(huán)為電流環(huán)、中間位電壓環(huán)，外環(huán)為均流環(huán)的三環(huán)雙模塊并聯(lián)系統(tǒng)。

4、　　 完成理論分析設(shè)計(jì)之后，用Matlab搭建了單模塊三重升壓斬波器和兩個(gè)模塊并聯(lián)系統(tǒng)的模型，對(duì)其進(jìn)行仿真，得到仿真結(jié)果，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析研究，論證理論分析的合理性。
　　 本文除了在理論上分析論證多模塊多重化并聯(lián)系統(tǒng)外，還基于意法公司型號(hào)為STM32F103的ARM處理器，設(shè)計(jì)了三重升壓斬波器系統(tǒng)，包括所有控制電路、和采用單向跟隨器的最大電流自動(dòng)均流電路。另外，用MDK編寫(xiě)與硬件系統(tǒng)相應(yīng)的C語(yǔ)言控制程序。