基于软开关技术单原边绕组双输入全桥变换器的研究

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1、中图分类号：TM461论文编号：102870315-S097学科分类号：080804硕士学位论文基于软开关技术单原边绕组双输入全桥变换器的研究研究生姓名袁润清学科、专业电力电子与电力传动研究方向功率电子变换技术指导教师王勤教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二〇一五年三月INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonaSingle-Primary-WindingDouble-InputF

2、ull-BridgeConverterwithSoft-SwitchingAThesisinPowerElectronicsbyYuanRunqingAdvisedbyProf.WangQinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015II南京航空航天大学硕士学位论文承诺书本人声明所呈交的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

3、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：III基于软开关技术单原边绕组双输入全桥变换器的研究摘要传统能源枯竭，环境问题日益严峻，新能源的开发与利用越来越得到人们的重视。多输入变换器是新能源联合供电系统中的重要环节，是当今电力电子领域研究的热点之一。单原边绕组隔离型多输入直流变换器(Multiple-InputConv

4、erter,MIC)是近年来提出的一种新颖实用的拓扑，相比于传统的多原边绕组隔离型MIC，具有结构简单，扩展性强，可靠性高的特点。本文以Buck型单原边绕组双输入全桥变换器为对象来研究其特性。本文首先详细阐述了Buck型单原边绕组双输入全桥变换器的工作原理，介绍了基本控制方式，在此基础上给出了一种改进型软开关控制策略，介绍了软开关实现的方式，详细分析了软开关实现过程中变换器的各种工作模态，并与传统的零电压开关方法进行了比较。给出的改进型软开关控制策略不需要增加额外的辅助电路，便可在负载变化较大范围内实现全桥主变换器的零电压开关。针对多输入系统，基

5、于优先利用新能源的原则，给出了一种适用的能量管理策略。以TMS320F28335型DSP作为控制电路的核心，引入数字控制技术，在对系统建模的基础上进行了闭环设计，并给出了控制程序的具体设计流程，使得系统无论是在单一输入源供电还是两路输入源同时供电下均能稳定工作。最后，本文还给出了600W全桥变换器的主电路参数设计，在Saber和PLES仿真软件中搭建仿真模型，设计并制作了一台实验原理样机，得到了仿真与实验波形，仿真与实验结果验证了理论分析的正确性。关键词：多输入变换器，单原边绕组，全桥变换器，零电压开关，数字控制IV南京航空航天大学硕士学位论文A

6、BSTRACTNowadays,energycrisisandenvironmentalpollutionarebecomingmoreandmoreserious.Renewableenergyhasbeenreceivingmoreandmoreattentionfromhumanbeings.Multiple-InputConverter(MIC)isthemostimportantpartoftherenewablepowersystem.Thesingle-primary-windingMICisnovelandpracticalamo

7、ngtheMICs.ThispaperfocusesontheresearchoftheBuck-derivedsingle-primary-windingdouble-inputfull-bridgeconverter.Inthethesis,theoperatingprinciplesandfundamentalcontrolstrategiesoftheconverterarefirstlyintroduced.Basedonthecontrolstrategies,anovelsoft-switchingcontrolstrategyis

8、proposed.Theoperationprincipleofthecontrolstrategyisfullyillustrated