高效单端反激式变换器的分析_

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1、目录l绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．11．1课题背景及研究意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．11．2光伏发电的特点⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．3光伏发电系统的DC／DC变换器⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．3．1光伏发电系统的组成⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．21．3．2光伏发电系统中DC／DC变换器的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．41．4反激变换器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51．5本文所做的主要工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．62反激变换器稳态原理分析及MP

2、PT的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．1反激变换器稳态工作原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82．1．1电流断续模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．92．1．2电流连续模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．102．1．3电流I临界连续模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1l2．2反激变换器中变压器参数设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．112．3基于反激变换器实现太阳能电池MPPT⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．142．3．1基于DC／DC变换器MPPT研究的必要性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．152．3．2基于反激变换器的MPPT实现原理

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．152．3．3基于反激变换器的MPPT仿真⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯172．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．173有源箝位反激变换器的稳态分析与参数设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．183．1反激变换器损耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．183．1．1变压器损耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．183．1．2开关管损耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．183．1．3输出电容损耗分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯203．2软开关技术的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯213．3

4、有源箝位技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2l3．4有源箝位反激变换器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．213．4．1有源筘位反激变换器稳态分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．213．4．2有源箝位反激变换器主要参数设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．263．5主电路参数的计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．283．5．1设计指标⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．5．2参数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．283．6有源箝位反激变换器的仿真及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．293．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3lIII西安理工大学硕士学位论文4有源箝位反激变换器的小信号特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．1平均电路模型和小信号模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．2小信号频率特性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯344．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．365有源箝位反激变换器的系统设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．375．1整体方案结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯375．2数字控制系统及英飞凌XEl64F⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯375．3驱动电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

6、⋯．385．4采样电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．395．5DC／DC变换器软件流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．395．6有源箝位反激变换器的闭环仿真及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．405．7本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．406实验及其结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯416．1实验电路的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．416．2主要器件的选型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．416．3实验波形分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯426．4效率测试实验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯446．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．457结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯467．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．467．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．46致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．47参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯48在校学习期问所发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51IV1绪论1．1课题背景及研究意义进入21世纪，人类面临实现社会和经济可持续发展的巨大挑战。众所周知，能源问题

8、更为严重，不仅表现在传统化石能源的匮乏，更严重的是传统化石能源的开发和利用加剧了环境的恶化。迫使人们改变能源结构，寻找清洁无污染的替代能源。包含太阳能在内的新能源将会在本世纪以前所未有的速度发展，从而成为人类社会基础能源的重点。表1．1为可再生能源