270v_28v航空双向dc_dc变换器的研究

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1、中图分类号：TM301.2论文编号：102870318-SX110学科分类号：080800硕士学位论文270V/28V航空双向DC/DC变换器的研究研究生姓名卢步青学科、专业电气工程研究方向电力电子与电力传动指导教师郝振洋副教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchon270V/28VaviationbidirectionalDC/DCconverterAT

2、hesisinElectricalEngineeringbyLuBuqingAdvisedbyProf.HaoZhenYangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学

3、可以将学位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、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要多电/全电飞机由于大量使用电力能源代替液压、气压等能源形式，不仅能有效减少对环境的污染，在飞机性能、可靠性、维护性等方面也大大超越传统飞机，成为了未来飞机的发展方向。双向DC/DC变换器作为多电/全电飞机供电系统电能转换的重要部件，对多电/全电飞机的发展具有重要意义，因此，研究航空用高效率、高功率密度的双向DC/DC变换器已迫在眉睫。本文研究了基于双向全桥DC/DC变换器和

4、LLC谐振技术的双向LLC谐振变换器，分析了变换器的工作原理和基本特性，提出了双向LLC谐振变换器确保效率最优的参数设计方法，并在此基础上设计了一套应用于航空270V/28V的双向LLC谐振变换器。利用基波近似法建立了该变换器的小信号模型，并针对七阶小信号模型阶次较高，难以得到控制到输出传递函数解析解的问题，对该模型进行降阶，建立了变换器的三阶小信号模型并推导出变换器控制到输出的传递函数。根据所获得的系统开环传递函数，分析了系统的动态特性、稳态特性，建立了系统控制框图，并设计了系统闭环调节器参数。其次，为满足双向LLC谐振变换器在低压大电流场合下的应用，研究了数字

5、控制同步整流技术。分析了定频条件下同步整流占空比对输出电压的影响，提出了基于输出电压和变步长扰动观察法的无额外传感器同步整流策略，设计了基于该方法的算法流程图。最后，利用所分析的理论，在MATLAB/SIMULINK中搭建了系统仿真模型对变换器升降压模式下稳态及动态性能进行验证。制作了一台双向270V/28V1kW的原理样机，编写了控制软件进行了升降压运行稳态实验、突加突卸负载实验，同时验证了同步整流算法并测试了变换器效率，实验表明样机的峰值效率可以达到96%以上。关键词：多电/全电飞机，LLC谐振，双向DC/DC变换器，同步整流，基波近似法i270V/28V航空

6、双向DC/DC变换器的研究AbstractOwingtotheextensiveuseofelectricactuatorinsteadofhydraulicequipmentandpneumaticequipment,themore/allelectricaircraftcaneffectivelyreducethepollutionoftheenvironment,togetherwiththeimprovementoftheperformance,reliability,maintainabilitywhencomparedwiththetraditiona

7、laircrafts.BidirectionalDC/DCconverters,asthecrucialcomponentofthemore/allelectricaircraftpowersupplysystem,areofgreatimportancetothedevelopmentofthemore/allelectricaircraft.Therefore,theresearchonhighefficiency,highpowerdensitybidirectionalDC/DCconvertersadmitsofnodelay.Inthispaper,a

8、bidir