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1、重庆大学硕士学位论文一种新型三电平双向DC/DC变换器的研究姓名：王瑞妙申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：王明渝2010-05重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着电力电子技术的发展，双向DC/DC变换器在电动汽车、汽车电子、通信电源和航天航空以及储能系统等领域的应用前景广阔，要求双向DC/DC变换器处理的电压、电流等级越越来越高。鉴于目前开关管的发展水平，传统的两电平变换器如果应用在中高压大容量场合，就很难满足其处理要求，于是从拓扑结构入手来增强双向DC/DC变换器的特性，以扩展其应用范围，提高其处理电
2、压、电流水平的能力。将多电平技术引入双向DC/DC变换器可以降低开关管承受的电压水平，从而解决了在中高压场合应用的问题。在学习了国内外多种多电平双向DC/DC变换器的基础上，本文研究了一种基于基本半桥模块的双向DC/DC变换器拓扑结构。以此基本模块为基础，拓展了一系列的拓扑结构，包括级联双向DC/DC变换器拓扑、多相双向DC/DC变换器拓扑、组合型多电平双向DC/DC变换器拓扑以及复合型多电平双向DC/DC变换器拓扑等。文中主要对复合型三电平双向DC/DC变换器拓扑进行了工作原理分析，该变换器不仅可以降低开关管
3、的承受电压水平，同时能够实现电压的连续变化，而且无需变压器就能够实现大变压比变换。为验证变换器理论的正确性，搭建了三电平双向DC/DC变换器拓扑的MATLAB仿真模型，进行了相应的仿真实验。在开环控制方式下，分析了参数变化对变换器特性的影响，观察了不同占空比比例下的变换器输出特性。在闭环控制方式下，从不同输入电压、给定电压扰动、输入电压扰动等方面对变换器特性进行了分析。仿真实验表明，该变换器能够实现电压的连续、大升降压比变化，同时降低了开关管的承受电压水平，为其在大电压的应用提供了有力的保障。最后设计制作了一台
4、试验样机，试验样机包括主电路、驱动电路、控制电路以及检测电路等。通过编写、调试控制程序，在DSP2812开发板上输出PWM控制信号，驱动主电路工作，得到了驱动信号的部分实验波形。关键词：双向DC/DC，三电平，拓扑，PWMI重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronicstechnology,bi-directionalDC/DCconvertersisappliedmoreandmorewidelyintheareasofelectricve
5、hicles,automotiveelectronics,communicationpowerandaerospace,energystoragesystems,andsoon,whichrequirebi-directionalDC/DCconverterstohandlehighervoltageandcurrentlevel.Whileasthecurrentequalityoftheswitch,ifappliedtolarge-capacityhigh-pressuresituations,tradi
6、tionaltwo-levelconverterisdifficulttomeetitsprocessingrequirements,sotopologyisausefulwaytoenhanceproperty,extendappliedareaandenhanceprocessingabilityforvoltageandcurrent.Forapplyingtolarge-capacityhigh-pressuresituations,multi-leveltechnologyisintroducedto
7、bi-directionalDC/DCconverterstoreducethevoltagelevel.Afterlearningofavarietyofmulti-levelbi-directionalDC/DCconvertershomeandabroad,thispaperinvestigatedatopologybasedonthebasichalf-bridgemodule,andexpandingaseriesoftopology,whichincludecascadedbi-directiona
8、lDC/DCconvertertopology,multi-phasebi-directionalDC/DCconvertertopology,combinedmulti-levelbi-directionalDC/DCconvertertopologyandcomplexmulti-levelbi-directionalDC/DCconvertertopology,andsoon.A
