【摘 要】
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航空高压直流电源系统具有电网重量轻、易于实现不中断供电等特点,是飞机电源系统的未来发展方向之一。本文以270V航空高压直流电源系统中的二次电源DC/DC变换器为研究对象,
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航空高压直流电源系统具有电网重量轻、易于实现不中断供电等特点,是飞机电源系统的未来发展方向之一。本文以270V航空高压直流电源系统中的二次电源DC/DC变换器为研究对象,主要研究内容为两级式和单级式航空DC/DC变换器的短路限流及并联均流控制策略。对于两级式航空DC/DC变换器,由前级LLC直流变压器和后级交错并联同步整流Buck变换器组成,通过控制后级Buck变换器即可实现系统的短路限流和并联均流。论文提出了一种基于输出电压前馈的短路电流冲击抑制方法,显著降低了短路电流瞬态过冲,且基本不会影响原双环控制系统的性能。论文后级Buck变换器采用的并联均流控制策略为:模块内采用主从设置均流法、模块间采用最大电流均流法的三环控制结构。对于单级式航空DC/DC变换器,采用交错并联全桥LLC谐振变换拓扑。论文基于时域分析法对PS-PFM混合控制全桥LLC的工作原理和电压增益特性进行了分析,并讨论了移相控制对变换器软开关性能的影响。提出了交错并联全桥LLC的移相均流控制策略,通过分析占空比对增益特性和效率的影响,阐述了谐振网络参数的优化设计方法。最后分别完成了两台单模块额定功率为3kW的两级式航空DC/DC变换器和额定功率为1kW的单级式航空DC/DC变换器的原理样机和实验验证。实验结果验证了理论分析和工程设计的正确性以及所提出短路限流及并联均流控制策略的可行性。
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