高壓軟開關(guān)半橋三電平DC-DC變換器的研究.pdf

1、在長距離直流電力傳輸過程中,采用性能良好的直流變換器可以避免傳輸線上諧波的影響,降低線路功率損耗。而且高壓直流饋電技術(shù)需滿足臍帶電纜要求較細(xì)、移動負(fù)載端變換器要求體積小和重量輕等一系列要求,所以對變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究成為了關(guān)鍵。為此,本文對基于三電平直流變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高壓饋電方法以及高頻化后開關(guān)器件的軟開關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　本文通過對傳統(tǒng)的半橋三電平直流變換器的工作原理和控制策略仿真分析,得出傳統(tǒng)電路存在滯后管實現(xiàn)零電壓

2、開關(guān)(Zero Voltage Switch,ZVS)的負(fù)載范圍較窄、副邊整流二極管上存在電壓過沖現(xiàn)象和副邊存在占空比丟失的問題。本文主要針對副邊電路二極管上電壓過沖和占空比丟失的問題,在采用移相控制方法的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)了電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高壓饋電方法。
　　對副邊電路二極管上的電壓過沖問題,對原邊電路進(jìn)行改進(jìn),通過引入隔離電容保證輸出整流管自然換流,從而實現(xiàn)副邊無尖峰電壓輸出。針對副邊電路占空比丟失的問題,對副邊電路進(jìn)行改進(jìn),

3、通過采用倍流整流電路的方法解決此問題。
　　基于改進(jìn)電路的工作過程和實現(xiàn)ZVS的條件,計算電路中各元件參數(shù)并進(jìn)行選型,并利用Matlab/Simulink軟件對改進(jìn)電路進(jìn)行仿真分析,驗證改進(jìn)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正確性;饋電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用基于Cortex-M3內(nèi)核32位ARM處理器STM32,利用STM32產(chǎn)生PWM波控制開關(guān)管的開通關(guān)斷,并通過PID調(diào)節(jié)穩(wěn)定輸出電壓。
　　通過對實驗平臺的主電路與控制電路進(jìn)行搭建,驗證整個饋電