一种谐振型双有源桥DC-DC变换器研究

摘要

在电动汽车、直流微网、UPS和蓄电池等方面的研究中，双向 DC-DC变换器占有至关重要的地位。高频、高效、高功率密度的双向 DC-DC变换器是目前的研究热点，其中双有源桥变换器备受关注。
　　本文在传统串联谐振型双有源桥 DC-DC变换器拓扑的基础上提出一种新型的双槽串联谐振型双有源桥DC-DC变换器。与传统串联谐振型双有源桥DC-DC变换器相比，本文所提拓扑在不增加电路复杂性的基础上，通过引入不对称抽头的变压器，能够提高电路整体的软开关范围、电路传输功率和增益。
　　论文首先给出了双槽串联谐振型双有源桥DC-DC变换器的电路拓扑，分阶段分析了其工作过程；其次基于基波分析法深入分析了电路的稳态特性，并与传统串联谐振型双有源桥 DC-DC变换器在输出平均功率、电压增益等方面进行了对比；接着提出了双槽串联谐振型双有源桥 DC-DC变换器的等电流工作模式，从而使所提拓扑的桥臂电流均衡；然后对所提拓扑的软开关情况进行详细分析，并与双有源桥DC-DC变换器、传统串联谐振型双有源桥DC-DC变换器的软开关特性进行对比；并基于上述分析进行了谐振参数与变压器参数的设计和控制策略提出；最后搭建了传统和改进的串联谐振型双有源桥式 DC-DC变换器实验样机，通过对比仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究意义与现状

1.3 本文研究内容

第2章 双槽串联谐振型双有源桥DC-DC变换器

2.1 串联谐振型双有源桥式DC-DC变换器工作原理分析

2.2 本文拓扑电路工作特性

2.3 本文拓扑电路稳态特性分析

2.4 双槽串联谐振型双有源桥DC-DC变换器等电流工作

2.5 本章小结

第3章 三种双有源桥DC-DC变换器的软开关分析

3.1 双有源桥DC-DC变换器软开关分析

3.2 串联谐振型双有源桥DC-DC变换器软开关分析

3.3 双槽串联谐振型双有源桥DC-DC变换器软开关分析

3.4 本章小结

第4章 参数选取与控制策略

4.1 品质因数与角频率变比的选择

4.2 增益的选择

4.3 谐振参数的计算

4.4 控制策略

4.5 本章小结

第5章 硬件电路设计与实验验证

5.1 引言

5.2 电路设计

5.3 实验验证

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢