基于PSM高压开关电源控制策略的研究

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1、密级：一分类号：！塑璽鱼单位代码：！Q呈曼旦—学号：—0—403-Q42]100090HefeiUniversityofTechnologyVIASTERDISSERTATIoN论文题目：基一一TTPSM高压开关电源控制策略的研究电力电子与电力传动郝欣杜少武教授学位类别：学科专业：（工程领域）作者姓名：导师姓名：.完成时间：・学历硕士2007^5月基于PsM高压开关电源控制策略的研究摘要随着世界经济的发展和科学技术的进步.对高压、大功率开关电源的需求越来越高。尤其在众多的大型科学试验装置中，对其供电电源均有特殊的要求，如高电压，大电流，

2、大功率，低纹渡，低储能等等。脉冲阶梯调制技术（PSM）是将阶梯调制（SM）技术和脉宽调制（PWM）技术相结合的一种技术，是高电压大功率电源系统中一种垂要的调制技术。传统的脉冲阶梯调制技术的高压开关电源市若干个结构相同的电源模块组成。在工作过程屮一个模块处于PVCM状态，其余模块工作在开关状态。这种方式控制简单，但由于固定一个模块丁作在PWM方式匚使得该模块开关损耗大，每个模块的发热不均匀，从I何给电源模块的设计带来问题，若每个模块都梭PWM模式进行热设计，势必造成浪费：若按开关全开通模式进行热设计，则工作在PWM模式F的电源模块过热.严

3、重时会损坏电源模块1若对两种模块分别进行热设计，则电源模块的规格不统一，模块备份不方便。为了解决上述问题，本文提出了一种新型的控制镇略，采用m个电源模块循坏工作在PWM模式下，使整个电源的发热平摊在每个模块上。因此。每个电源模块的规格可设计成一样，解决了电源模块的兀余问题，对提高电源系统的可靠性具有巫要的意义。文中基于MATLABfSIMULINK的仿真环境，对系统的控制方法进行了仿真研究。文章最后，采用六组开关模块单元串联.通过实验验证了控制策略的可行性和优越性。关键词：脉冲阶梯调制：脉宽调制；阶梯调制；高压电源；循环PWM控制The

4、StudyofContro1StrategyofHigh一Vo1tageSwitchingPowerSupplyBasedoiIPSMTechnologyAbstraetRecently,withthedeve1opmdatofsemiconduetortechnologyandpowerelectronicstechnology,theneedforhigh—voltageandhigh—powersupp1ybecomemore,especiallyinsomescientificexperiments.Theseexperimen

5、tsasuanyhavesolmspecialdemandssuchashi#一vo1tage.high—powerete.adeupofandoileoftheseuni1eothon—offstate.Thisstrategyis;eatPWMstatehasmoreswitching1ossandbringJjdem.Ifwedesigneverysyt0w0rkbuttheun•tw0rkingaffcu1tytothedesgnofsysti呻ofthepu1sewdthmodu1aton(PWM)andthestepmodu

6、lation(SM)anditisanimportanttechno1ogywhchisusedinhi曲一voltage,high一powerswitchingpowersupP1ysystem■Thepu1sestepmodulationfPSM)techno1ogyisthecoInbinatConditionaIpowersupplysystembasedonPSMtechnologyismunitatPWMstate,iti:sagreatwajiteandifwedej;igntheunitwoways.ithasintdf

7、fcu1tynunfcationofstandards■Toso1Vetheprob1ems,weuseanewcontrolstrategy.InthitrategytheuntsworkatPWMstateveryunitatthesamesize.MATLABisa1sousedtOimprovethecontrolstrategy.At1ast,theadvantageofthisn(jwstrategyisv(jri1ri(?doi1a11XPerimenta1Prototype•Keywords:Pu1sc一-step--m

8、odu1atan:pu1se—width—modulation；tep—modu1aton；h■1曲_V01tageP0wersupp1y；circu1at•Vecontr01插图清单图1一1传统高压直流电