电压型双向全桥DC-DC变换器的双重移相控制

《电压型双向全桥DC-DC变换器的双重移相控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电压型双向全桥DC-DC变换器的双重移相控制郭建，张海燕，孙忠鸣，宋飞宇（上海电机学院，上海，200240）摘要：针对双向全桥DC-DC变换器，为降低电流应力和回流功率，提高转换效率，提出了一种新的电压型双重移相控制方式。首先分析了双重移相控制原理，推导出内、外移相角与输出功率、电压的关系，深入分析了IGBT实现软开关的充要条件，在此基础上提出了在满足软开关的条件下，对于给定电压实现最小回流功率的双重移相控制策略，得出了出内、外移相角的计算方式。最后，借助Matlab仿真工具建立系统模型进行试验，试验结果表明了所提出的控制方法的正确性和有效性。关键词：电压型双重移相控制；软开关；电流应力

2、；效率中图分类号：TM46文献标识码：ATheVoltageModeDual-Active-BridgeDC-DCConverterBasedonDual-Phase-ShiftControlGUOJian,ZHANGHai-yan,SUNZhong-ming,SONGFei-yu(ShangHaiDianjiUniversity,Shanghai,200240China)Abstract:Armatdual-active-bridgeDC-DCconverter,Inordertoreducecurrentstressandrefluxpower,improvetheconversio

3、nefficiency,thispaperproposesanewwayofvoltagetypedual-phase-shiftcontrol.Firstanalyzestheprincipleofdual-phase-shiftcontrol,deducetherelationshipbetweenphaseangleandvoltage,In-depthanalysisoftheIGBTtorealizesufficientandnecessaryconditionofsoftswitch.Onthebasisofthisputsforwardundertheconditionof

4、thesoftswitch,foragivenvoltagetoachieveminimumrefluxpowerdual-phase-shiftcontrolstrategy,deducethewayofcalculatephaseangle.Finally,withtheaidofMatlabsimulationtools,systemmodelisestablishedtotestandtheresultsoftestshowthecorrectnessandeffectivenessoftheproposedcontrolmethod.Keywords:voltagetypedu

5、al-phase-shiftcontrol;softswitch;currentstress;efficiency功率传输特性进行了研究，对于双重移相控制下最1引言小回流功率的控制还未进行深入地研究，也未能对近年来固态变压器(SST)以其体积小、功率因数软开关的实现进行深入分析。文献[4]提出了按给定校正、瞬时电压调整、谐波隔离等优点，逐渐成为输出功率的双重移相控制方式，外移相角调节输出国内外研究热点，其中美国的FREEDM系统研究中电压，内移相角控制回流功率，但内、外移相角分心提出的SST拓扑是目前最为成熟的固态变压器功开控制使得调节范围有限，响应较慢。[1]率变换方案之一，该拓扑的特

6、点是增加了双向全桥本文以电压型双向DC-DC变换器作为研究对象，DC-DC变换的隔离级，通过控制高频变压器两侧桥通过一个开关周期内各工作状态特性与实现软开关臂开关管驱动信号的移相角调节输出电压，不仅能的过程，参考传统单移相控制特性，建立关于双移够电气隔离，也为后面的逆变级提供可调节的稳定相角与输出功率、电压的数学模型，提出在满足软电压。但其控制方式使用是传统的单移相控制方式，开关的基础上对于给定输出电压实现最小回流功率但当输入电压和输出电压不成理想比例时，将产生的双重移相控制。较大的回流功率和电流应力，进而增大了功率器件、[2]磁性元件的损耗，降低了变换效率。2双重移相控制原理与软开关分

7、为改进单移相控制方式的缺点，文献[3]提出了在变压器原边H桥内加入移相的双重移相控制，该析方法不仅减小了电流应力，同时扩大了传输功率的调节范围，增强了功率调节的灵活性，且易实现软双向全桥DC-DC变换器如图1所示，L为谐振开关。但是，该文献只是对变换器的工作原理及其电感与高频变压器漏感之和，变压器变比为n：1，收稿日期：2016-3-29基金项目：上海电机学院研究生创新项目（B1-0225-16-008-001）作者简介：郭建（19