固態(tài)變壓器DC-DC變換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、傳統(tǒng)電力變壓器以良好的穩(wěn)定性和高效性在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，但傳統(tǒng)電力變壓器存在著體積大、質(zhì)量重、損耗大的缺點(diǎn)，尤其是近年來，以柔性交流輸電(FACTS)技術(shù)為代表的電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，其在應(yīng)對電能質(zhì)量問題上的不足也逐漸凸顯出來。因此，將電力電子技術(shù)應(yīng)用于電力變壓器領(lǐng)域，能夠改進(jìn)傳統(tǒng)變壓器存在的不足，目前成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)，此時(shí)，固態(tài)變壓器的概念也應(yīng)運(yùn)而生。固態(tài)變壓器(Solid State Transforme

2、r，SST)，也稱作電力電子變壓器(PowerElectronic Transformer，PET)具備解決電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的許多新問題潛力，具有廣闊的應(yīng)用前景，對其進(jìn)行研究具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。固態(tài)變壓器的DC-DC變換器在SST中具有功率傳輸、電壓變換和電氣隔離的功能，是影響其工作效率和裝置體積重量的關(guān)鍵部分，對應(yīng)用于SST的DC-DC變換器進(jìn)行專門的研究是非常必要的。
　　針對上述問題，本文對應(yīng)用于SST的DC-DC變

3、換器進(jìn)行了深入研究，研制了一臺實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)，經(jīng)過了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，變換器的各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期要求。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　分析了SST和DC-DC變換器的組成結(jié)構(gòu)和工作原理，介紹了DC-DC變換器在SST中的作用和意義，結(jié)合國內(nèi)外SST的研究狀況，闡述了SST研究的技術(shù)現(xiàn)狀，提出了本文所設(shè)計(jì)的應(yīng)用于SST中DC-DC變換器的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，制定了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案，確定了本文所設(shè)計(jì)DC-DC變換器總體方案。試驗(yàn)結(jié)果表明，方案設(shè)計(jì)合理，指

4、標(biāo)明確，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能。
　　設(shè)計(jì)了應(yīng)用于SST中DC-DC變換器的硬件電路，主要包括主功率電路和控制電路，由全橋逆變器、高頻變壓器、全橋整流器、輸出濾波電路、硬件保護(hù)電路、采樣電路、調(diào)理電路和DSP核心板及其外圍電路構(gòu)成。
　　建立了應(yīng)用于SST中DC-DC變換器的小信號模型，采用了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略，確定了控制系統(tǒng)所需要的PI參數(shù)。以TMS320F28335芯片為基礎(chǔ)，編寫了DC-DC變換器的軟件程序，