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《數(shù)字控制雙向全橋dcdc變換器的研究碩士學(xué)位》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文數(shù)字控制雙向全橋DC/DC變換器的研究78AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringAStudyofBi-directionalFull-BridgeDC/DCConverterBasedonDigitalControlCandidate:NiuJinHongMajor:PowerElectronicsandElectricDriveSupervisor:Prof.KangYongHuazh
2、ongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,HubeiP.R.China430074April,200678獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除文中已經(jīng)標(biāo)明引用的內(nèi)容外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定
3、,即:學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)華中科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。保密□,在_____年解密后適用本授權(quán)書。本論文屬于不保密□。(請在以上方框內(nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名:指導(dǎo)教師簽名:日期:年月日日期:年月日78摘要雙向DC/DC變換器(Bi-directionalDC/DCConverter,BDC)是可雙象限運行的直流-直流變換器。該變換器能夠根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)能量的流動方向
4、,在功能上相當(dāng)于兩個單向直流-直流變換器。隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展,對雙向DC/DC變換器的需求逐漸增多,主要有直流不停電電源系統(tǒng)、航天電源系統(tǒng)、電動汽車等應(yīng)用場合。在需要能量雙向流動的場合,雙向DC/DC變換器的應(yīng)用可大幅度減輕系統(tǒng)的體積重量和成本,有重要的研究價值。本文主要研究適用于中大功率場合的數(shù)字控制隔離型雙向全橋DC/DC變換器。本文首先在介紹雙向DC/DC變換器的概念、構(gòu)成方法的基礎(chǔ)上引出雙向全橋DC/DC變換器,該變換器變壓器高壓側(cè)為電壓型全橋結(jié)構(gòu),接直流母線;低壓側(cè)為電流型全橋結(jié)構(gòu),接蓄電池。接著介紹雙向全橋DC/DC
5、變換器的工作原理,該變換器有兩種工作模式:充電模式時,高壓側(cè)開關(guān)管有驅(qū)動信號,低壓側(cè)開關(guān)管驅(qū)動信號封鎖,工作原理與單向全橋DC/DC變換器類似;放電模式時低壓側(cè)開關(guān)管有驅(qū)動信號,高壓側(cè)開關(guān)管驅(qū)動信號封鎖,工作原理與Boost型全橋DC/DC變換器類似。同時分析了變換器工作過程中存在的占空比損失、開關(guān)管電壓尖鋒、啟動控制等問題及相應(yīng)的解決方案。然后用狀態(tài)空間平均法建立變換器的小信號模型,研究雙向全橋DC/DC變換器的控制模型,分析變換器的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性,并給出單閉環(huán)PID控制器的設(shè)計方法。最后給出一臺200W雙向全橋DC/DC變換器
6、系統(tǒng)設(shè)計、軟件流程、數(shù)字PID控制器的實現(xiàn)方法、及實驗結(jié)果與分析。關(guān)鍵詞:雙向全橋DC/DC變換器充電模式放電模式控制模型數(shù)字PID控制78AbstractBi-directionalDC/DCConverter(BDC)isthetwo-quadrantoperatingDC/DCconverter.ThepowercanflowineitherdirectionbetweentwoDCsources.BDCperformsastwoDC/DCconverters.Withthedevelopmentofthesciencean
7、dproduction,BDCisincreasinglyusedinapplicationssuchasDCuninterruptiblepowersupply,aerospacepowersupply,andauxiliarypowersupplyofelectricvehicles,etc.TheemployingofBDCcanreducethesize,theweight,andthecostofpowersystem.Thisthesisisconcentratedontheresearchofthedigitalco
8、ntrolledBi-directional,isolated,full-bridgeDC/DCConverter.Thisconverterisusallyusedinhighpowerapplications.Inchapterone,thec