串联谐振双向DC/DC变换器研究

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双向DC/DC变换器是伴随着应用而出现的电能变换技术,随着社会生活和工业生产对于环境保护、节约能源等的需求越来越多,双向DC/DC变换器得到了迅速的发展。由于软开关技术可以提高变换器的工作频率和工作性能,减小变换器的体积和重量,因此近年来人们对双向DC/DC变换器的研究便集中于使用软开关技术来实现变换器的高频化。本文以串联谐振变换器的软开关技术为基础,提出了一种双向DC/DC变换器,通过控制方法的改进实现了能量的双向传递和开关管的软开关。本文首先运用双向DC/DC变换器的构成方法得到了串联谐振双向DC/DC变换器的拓扑结构。然后分析了串联谐振变换器在不同开关频率条件下的工作原理和软开关的实现情况,介绍了串联谐振变换器的控制方法,并重点研究了自持振荡移相控制,对它的控制原理、工作特性、软开关的实现情况及实现条件等进行了分析,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。在此基础上,通过分析串联谐振槽的工作特点并结合全桥电路的拓扑结构,本文提出了一种可以实现能量反向传递的控制方式,介绍了它的控制原理、工作特性、软开关的实现情况及实现条件,并将其与自持振荡移相控制相结合,通过改进控制电路,完成了这种控制方式的实现。最后通过仿真对这种控制方式进行了可行性验证。搭建了串联谐振双向DC/DC变换器的实验平台,在该平台上进行了能量正向传递与反向传递的实验,并且验证了开关管软开关的工作特性,实验结果证明了控制方式的正确性和可行性。
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