无源软开关三电平非隔离DC/DC变换电路的仿真与实验研究

摘要

该文的主要工作是对无源软开关三电平非隔离DC/DC变换电路的理论与实践研究,设计并实现了一台功率1KW的无源软开关三电平Buck变换器.该文对多电平和软开关技术及其在直流变换领域的应用进行了介绍,并以Buck电路对例,对三电平非隔离直流变换电路的工作原理和过程进行了分析、计算与讨论.然后对适用于多电平非隔离直流变换器的两种最简无源无损软开关单元电路的工作过程进行了详细的分析与推导.在理论分析的基础之上,该文结合多电平技术与无源软开关技术,设计了一台1KW的无源软开关三电平Buck变换器.文中详细讨论了主电路、控制电路及软开关参数的设计思路,然后对两种软开关单元进行了比较,并给出了仿真与实验结果,证实了该电路的有效性.该文的工作为软开关多电平技术在DC/DC变换器领域的应用和实用性方面做出了贡献.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第一节.多电平技术

1.1.1多电平功率变换器的起源

1.1.2多电平功率变换器的发展

1.1.3多电平功率变换器的应用

1.1.4多电平功率变换器在DC/DC领域的应用

1.1.5多电平功率变换器的优缺点

第二节.软开关技术

1.2.1软开关技术的基本背景

1.2.2有源与无源软开关技术及其在多电平变换器中的应用

第三节 .本文的选题意义和研究内容

第二章三电平非隔离DC/DC变换电路

第一节非隔离的三电平DC/DC变换电路工作过程分析

2.1.1三电平Buck电路的工作模式(开关状态组合)

2.1.2三电平Buck电路的工作模式选择

2.1.3三电平Buck电路工作过程的推导计算

2.1.4中点不平衡时的工作分析

第二节逻辑控制的设计

2.2.1门极信号的设计

2.2.2引入的控制逻辑变量及门极信号表达式

第三章三电平非隔离DC/DC变换器的无源无损软开关电路研究

第一节.三电平无源软开关电路一

3.1.1三电平无源软开关电路一的构成

3.1.2无源软开关单元一的工作原理与分析

第二节.三电平无源软开关电路二

3.2.1三电平无源软开关电路二的构成

3.2.2无源软开关单元二的工作原理与分析

第四章无源软开关三电平Buck变换器的应用实例

第一节.三电平Buck变换器的实现

4.1.1主电路基本参数的设计

4.1.2控制电路的设计

4.1.3仿真与实验结果

第二节三电平Buck变换器的无源软开关电路的设计与实现

4.2.1强吸收与弱吸收

4.2.2无源软开关电路一的参数设计及仿真与实验结果

4.2.3无源软开关电路二的参数设计及仿真与实验结果

4.2.4两种软开关的比较与结论

第五章总结与展望

参考文献

致谢

附图