超高频(30-300mhz)谐振boost和谐振push-pulldc-dc功率变换器

《超高频(30-300mhz)谐振boost和谐振push-pulldc-dc功率变换器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号TM461论文编号102870314-S172学科分类号080802硕士学位论文超高频(30-300MHz)谐振Boost和谐振Push-PullDC-DC功率变换器研究生姓名蔡卫学科、专业电力系统及其自动化研究方向功率电子变换技术指导教师张之梁教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二О一四年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics万方数据TheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringVeryHighFrequencyResonantDC-DCPowerConve

2、rterAThesisinElectricalEngineeringbyCaiWeiAdvisedbyProfessorZhangZhiliangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2014万方数据承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标

3、明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，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：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要高功率密度是电力电子技术发展的必然趋势。提高频率能够有效减少电容和磁性元件的储能要求，减小变换器体积和重量，提高变换器的功率密度。因此本课题展开了对VHF（VeryHighFrequency，30MHz~300MHz）DC-DC功率变换器的研究。研究内容主要包括主电路拓扑的结构特点、工作原理和设计方法，并对

4、其驱动方案和控制策略进行探索和研究，搭建相应的原理样机进行实验验证。本文从单管VHFBoost谐振变换器入手，对VHFDC-DC基本谐振变换拓扑的工作原理和工作特性进行分析和介绍，并指出其与传统功率变换拓扑的主要不同之处，设计时需要考虑的问题和关键难点。然后根据VHF功率变换拓扑的工作特点，进一步分析其可行的驱动方案和控制策略，总结并提出相应的设计方法，并搭建实验样机，验证所得结论和设计方法的正确性。最后在上述基础上，根据目前VHFDC-DC功率变换器多为单管小功率（25W以下）且非隔离的现状，提出VHF隔离Push-Pull谐振DC-DC变换拓扑，其主要优点包括：1）实现

5、了功率隔离和功率范围的提升；2）开关管的应力被有效降低，并且实现了零电压开关(Zero-Voltage-Switching，ZVS)；3）二极管为自然关断，实现了零电流关断(Zero-Current-Switching，ZCS)；4）电路中的部分寄生参数能够被吸收作为电路工作的一部分，减少了寄生参数对电路工作的影响。同时对所提出的电路进行了详细的分析和介绍，给出了设计方法并搭建了原理样机进行实验验证。本研究研制了两台原理样机，一台为15V输入、30V/15W输出的30MHzBoost实验样机。另一台为36V输入、24V/50W输出的30MHz隔离Push-Pull谐振变换器

6、样机，并进行了实验验证和分析。实验结果与理论分析及仿真波形相一致，验证了电路工作原理的可行性和设计方法的正确性。VHFBoost样机的满载效率为72.3%，VHFPush-Pull样机的满载效率为73.4%，如何实现对电路进一步的优化，提高变换器的效率，是需要进一步研究的工作。关键词：超高频，谐振变换器，Push-Pull，ZVS，ZCSI万方数据超高频(30-300MHz)谐振Boost和谐振Push-PullDC-DC功率变换器ABSTRACTThedevelopmentofpowerelectronicsisdemandingfortheconvertingsyste

7、mswithhighpowerdensity.Increasingtheswitchingfrequencyisaneffectivewaytoreducetheenergystoragerequirementsofthecapacitorsandthemagneticcomponents,shrinkthesizeandweightofthepassivecomponentsandincreasethepowerdensityoftheconverter.Underthisbackground,thisthesi