移相串聯(lián)諧振高壓充電電源控制策略的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,脈沖功率技術(shù)不僅在科研軍事領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,在民用方面如能源、煙氣凈化、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療和生物工程等領(lǐng)域也取得了較大發(fā)展。高壓電容器儲能作為最常用的初級儲能形式,研究其充電電源的最優(yōu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略就顯得尤為重要。
　　串聯(lián)諧振變換器(SRC,SeriesResonantConverter)是充電電源最為常用的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它工作在斷續(xù)模式下具有能夠?qū)崿F(xiàn)ZCS、控制簡單、具有恒流源特性、抗短路能力強等優(yōu)點。但

2、是采用調(diào)頻控制的斷續(xù)工作模式具有噪音大、磁性元件難以優(yōu)化設(shè)計、諧振電流峰值電流過大、功率難以提高等問題。
　　為了解決這個問題本文研究了采用移相控制的串聯(lián)諧振變換器。移相串聯(lián)諧振變換器(PS-SRC,PhaseShiftedSeriesResonantConverter)除了具有基本串聯(lián)諧振變換器的優(yōu)點外還具有頻率恒定、輕載下工作的能力等特點。因此PS-SRC是非常適合用于充電電源的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
　　本文研究了用于高壓電容

3、器充電電源的PS-SRC。對其工作于過諧振狀態(tài)下利用時域分析法進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)分析,得到了相關(guān)參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。利用MathCAD對所得表達(dá)式進(jìn)行相關(guān)的數(shù)值仿真分析,得到了各個參數(shù)對變換器特性影響的相關(guān)結(jié)論。同時分析了高壓變壓器的分布電容對變換器的工作模式的影響。
　　對PS-SRC的軟開關(guān)實現(xiàn)原理進(jìn)行了分析。針對軟開關(guān)實現(xiàn)范圍窄的問題提出了一種擴(kuò)展ZVS實現(xiàn)范圍的輔助電路網(wǎng)絡(luò),并分析了輔助網(wǎng)絡(luò)的工作原理以及給出了輔助電感的參考值。