1kW-200V高精度全橋變換器研制.pdf

1、隨著石油勘探與井下測量技術的發(fā)展，井下設備對供電電源的要求越來越高。設備工作狀態(tài)的頻繁切換要求供電電源滿足高動態(tài)性能要求，同時為了保證井下測量精度和儀器的可靠性又要求供電電源能夠表現(xiàn)高穩(wěn)態(tài)性能。因此井下供電電源設計需要在保證安全穩(wěn)定運行的前提下，提升變換器的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性，滿足日益嚴格的井下供電要求。
　　本文以提高全橋變換器的穩(wěn)態(tài)精度和響應速度為設計目標，采用V2C控制方法在提升動態(tài)輸出特性、改善穩(wěn)態(tài)輸出精度方面的優(yōu)勢，并配合硬

2、件電路的優(yōu)化設計，實現(xiàn)了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度和響應速度的整體提高，達到了預期指標。首先分析了影響全橋變換器響應速度和穩(wěn)態(tài)精度的因素，并根據(jù)影響因素對濾波器、反饋調(diào)理電路、A/D采樣以及控制策略方面進行優(yōu)化設計。其次，建立了全橋變換器的V2C控制器小信號模型，通過頻域分析對系統(tǒng)增益、帶寬以及穩(wěn)定性進行了討論，并依據(jù)頻域特性完成控制器反饋系數(shù)和電壓調(diào)節(jié)器參數(shù)整定。然后，建立了控制器的離散迭代模型并給出內(nèi)環(huán)穩(wěn)定條件，提出了動態(tài)斜坡補償?shù)姆椒ǎ诒ＷC穩(wěn)

3、定性的基礎上減小對輸出特性的不利影響。最后，通過仿真和實驗對小信號模型分析結果進行驗證，同時將V2C控制器與V2控制器和電流型控制器進行對比，驗證V2C控制器的優(yōu)越性以及電壓調(diào)節(jié)器參數(shù)設計的正確性?；诶碚撗芯考胺抡娣治?，搭建數(shù)字V2C控制的1kW全橋變換器試驗樣機，在實驗平臺上對穩(wěn)態(tài)輸出進行測試，并進行負載擾動實驗測試動態(tài)性能。實驗結果表明，V2C控制器結合了V2控制器在動態(tài)特性提升和電流型控制器在系統(tǒng)穩(wěn)定性改善的優(yōu)點，斜坡信號的動態(tài)