基于dsp的交错并联双向dc%2fdc变换器研究

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1、万方数据ClassifiedIndex：TM46U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCH0FINTERLEAVEDBIDIRECTl0NALDC／DCCONVERTERBASEDONDSP(jrade：2012Candidate：GangYangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringSupervisor：Vice—Pro￡ZhenhongGuan万

2、方数据西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密团，使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位论文作者签名：络i形日期：&p，s。S。J1指导老师签名：瓷音肚秀指导老师签名：牙寺f伊‘冯日期：沙睁S、f／万方数据西南交通大学硕士学

3、位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．总结了双向DC／DC变换器的基本拓扑结构及其相关特性；详细分析了交错并联双向DC／DC变换器在升压模式和降压模式下的工作原理及其工作特性；指出了交错并联时存在的均流问题并给出了解决方案。2．针对交错并联双向DC／DC变换器的两种工作模式，采用状态空间平均法分别建立其动态小信号模型，以此为基础设计了相应的PI控制器；同时，通过MATLAB绘制系统的频域曲线验证PI控制器的合理性。3．搭建了一台2KW的交错并联双向DC／DC变换器实验样机，设计了变换器的主电路与控制电路，并对部分

4、关键电路的工作原理做了详尽阐述；在CCS6．0开发环境下编写了DSP控制程序，并对实验样机进行了调试运行，初步验证了本文的理论分析与设计要求。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：事岛叫日飙30J．s，s．f／万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要近年来，随着电力电子相关技术的发展，电

5、路拓扑的不断衍生，产生了双向DC／DC拓扑结构。它能够实现能量的双向流动，具有体积小、成本低、效率高、动态性能好等优势，具有广泛的应用前景。本文针对双向DC／DC变换器的拓扑结构和控制方法展开了深入研究，采用DSP控制技术实现了双向DC／DC变换器的交错并联运行。首先，本文总结了基本的隔离型和非隔离型双向DC／DC拓扑结构及其相关特性；选择了应用最为广泛的双向Buck—Boost变换器作为研究对象，深入分析了交错并联双向DC／DC变换器在升压模式和降压模式下的工作原理及其工作特性，说明了交错并联拓扑结构能有效降低电流纹波、减小储能元件体积、提高系

6、统功率密度等；指出了交错并联时由于模块间外特性差异造成的不均流问题并给出了解决方案。其次，针对交错并联双向DC／DC变换器的两种工作模式，采用状态空间平均法分别建立其动态小信号模型，以此为基础设计了相应的电压环、电流环Pl控制器；同时，通过MATLAB绘制相应的频域曲线，验证PI控制器设计的合理性。最后，搭建了一台2KW的交错并联双向DC／DC变换器实验样机，介绍了变换器的主电路和控制电路设计，并对部分关键电路如采样调理电路、硬件保护电路、IGBT驱动电路的设计原理作了详尽阐述；同时，在CCS6．0开发环境下编写了DSP控制系统程序，介绍了Mai

7、n函数、ADC中断函数、PWM中断函数的设计思路并给出部分代码；对实验样机进行了调试运行，初步验证了本文的理论分析与设计要求。关键词：双向DC／DC变换器；DSP；交错并联；动态小信号模型万方数据西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththedevelopmentofrelatedpowerelectronictechnologyandtheincreaseofcircuittopologyinrecentlyyears，therehavebeenproducedbidirectionalDC／DCtopology．Itca

8、llmakethepowerflowineitherdirectionintheadvantagesofsmallvolume，lowc