具有缓冲电路的ZCZVS交错并联双管正激升压变换器研究

摘要

本文针对两级式光伏发电系统中的直流升压环节,依据其较高的性能要求对传统的正激升压变换器改进:利用交错并联的结构限制输出电压纹波;采用LCD无损无源缓冲网络抑制变压器原边电压过冲;增加中心抽头滤波电感,实现对变换器环流、变压器二次侧电压的箝位;以新型移相控制为基础,完成变换器软开关技术的设计,提高变换器整体效率。基于上述改进,文中提出一种高效、高性能正激升压变换器并对该改进型变换器进行全方位的研究。
　　通过基础理论分析,了解变换器中增加的各部分网络拓扑对传统正激变换器缺陷的改进机理,并在深入研究改进型变换器工作模态后,根据两级式光伏发电系统的高性能指标,设计以TMS320F2812为控制核心的实验样机平台,主要包括主电路元器件选型、参数设定、控制回路整体详细设计等。
　　为验证变换器实验样机中参数选定的正确性,同时研究主电路不同元器件参数发生改变时系统运动状态的变化,本文对提出的改进型升压变化器进行了混沌运动分析。选用分岔图研究方法,利用MATLAB软件仿真观察不同的PI控制参数、滤波器件、输入输出电压等对系统运动状态的决定性作用,为变换器参数选定提供可靠的依据与验证。
　　为了证明理论分析的正确性,文中还利用Pspice软件对改进型升压变换器进行了仿真分析。同时,通过仿真完成变换器相关参数的再校正过程,优化了系统参数选定与元器件选型。
　　按照文中完整的变换器设计方案与经过多次验证的元件参数、选定器件搭建48V/4A,80kHz的改进型升压变化器实验样机平台,并对样机进行全面的软硬件实验。实验结果表明:文中提出的改进型正激升压变换器,具有较低的输出电压纹波系数;变压器原副边电压尖峰得到明显抑制;软开关的实现提升了变换器的整体效率,有效改善了传统正激升压变换器的系统性能。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究背景和意义

1.2 双管正激变换器国内外研究现状

1.3 本课题主要研究内容

第2章 具有缓冲电路的ZCZVS交错并联双管正激升压变换器工作原理分析

2.1 引言

2.2 改进型交错并联双管正激升压变换器的拓扑结构

2.3 软开关技术与改进型正激变换器控制策略分析

2.4 改进型交错并联双管正激升压变换器工作模态分析

2.5 改进型交错并联双管正激升压变换器电路特点

2.6 本章小结

第3章 具有缓冲电路的ZCZVS交错并联双管正激升压变换器系统设计

3.1 引言

3.2 改进型双管正激升压变换器整体结构

3.3 改进型双管正激升压变换器主电路设计

3.4 改进型双管正激升压变换器外围电路设计

3.5 改进型双管正激升压变换器软件环节设计

3.6 本章小结

第4章 具有缓冲电路的ZCZVS交错并联双管正激升压变换器混沌分析

4.1 引言

4.2 分岔基础理论与混沌分析方法

4.3 改进型交错并联双管正激变换器精确时间离散模型的建立

4.4 交错并联双管正激升压变换器混沌的MATLAB仿真分析

4.5 本章小结

第5章 仿真分析与实验结果研究

5.1 引言

5.2 改进型正激升压变换器Pspice仿真分析

5.3 改进型升压变换器的实验验证

5.4 改进型升压变换器性能指标测试

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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