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《數(shù)字控制雙向半橋dcdc變換器的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、目錄0引言11概述21.1研究?jī)?nèi)容21.2雙向DC-DC變換器的原理21.3雙向DC-DC變換器的應(yīng)用31.3.1不停電電源系統(tǒng)31.3.2新能源發(fā)電系統(tǒng)41.3.3電動(dòng)汽車(chē)、各種重型車(chē)輛的車(chē)載電源系統(tǒng)51.3.4蓄電池能量?jī)?chǔ)備系統(tǒng)71.4雙向DC-DC變換器軟開(kāi)關(guān)技術(shù)現(xiàn)狀71.5本論文的目的和主要工作112雙向半橋DC-DC變換器的工作原理142.1引言142.2雙向DC-DC變換器的工作原理143參數(shù)設(shè)計(jì)243.1變壓器漏感的設(shè)計(jì)243.2輸入電感的設(shè)計(jì)263.3開(kāi)關(guān)管應(yīng)力263.4隔直電容的選取2
2、63.5半橋臂開(kāi)關(guān)管并聯(lián)電容的選取274雙向半橋DC-DC變換器的仿真分析284.1引言284.2MATLAB簡(jiǎn)介284.3閉環(huán)控制284.4仿真分析305雙向半橋?qū)崿F(xiàn)研究355.1DSP芯片介紹355.1.1DSP芯片的發(fā)展355.1.2TMS320LF2407A芯片的介紹365.2控制電路原理375.3電源電路395.4采樣電路405.5通訊電路425.6保護(hù)電路425.7DC/DC變換器的驅(qū)動(dòng)電路436控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)456.1主程序設(shè)計(jì)456.2中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)466.3基于DSP的直接移相脈沖
3、生成方法477技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析498總結(jié)50致謝51參考文獻(xiàn)52附錄A54附錄B64**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)0引言電力電子技術(shù)是研究電能變換原理與變換裝置的綜合性學(xué)科,是電力行業(yè)中廣泛運(yùn)用的電子技術(shù)。從上世紀(jì)60年代開(kāi)始,電力電子技術(shù)作為一門(mén)新興的學(xué)科得到迅速地發(fā)展,它是以研究和應(yīng)用半導(dǎo)體器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電力變換和控制的技術(shù),是一門(mén)由電工、電力半導(dǎo)體器件以及控制技術(shù)相互交叉而出現(xiàn)的新興學(xué)科。電力電子技術(shù)研究的內(nèi)容非常廣泛,包括電力半導(dǎo)體器件、磁性元件、電力電子電路、集成控制電路以及由上述元件、電路組成的電力變換
4、裝置,其中電力變換技術(shù)是開(kāi)關(guān)電源的基礎(chǔ)和核心。由于生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展,電力電子技術(shù)也隨之迅速發(fā)展,使得雙向DC-DC變換器的應(yīng)用日益廣泛。尤其是軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的出現(xiàn),使雙向DC-DC變換器不斷朝著高效化、小型化、高頻化和高性能化的方向發(fā)展,開(kāi)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用可以降低雙向DC-DC變換器的開(kāi)關(guān)損耗,提高變換器的工作效率,為變換器的高頻化提供可能性,從而減小變換器的體積,提高變換器的動(dòng)態(tài)性能。雙向DC-DC變換器在直流不停電電源系統(tǒng)、航空電源系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)等車(chē)載電源系統(tǒng)、直流功率放大器以及蓄電池儲(chǔ)能等場(chǎng)合都得到了廣
5、泛的應(yīng)用。75**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)1概述1.1研究?jī)?nèi)容隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展,雙向DC-DC變換器的需求逐漸增多。人們對(duì)它的研究越來(lái)越感興趣。本章簡(jiǎn)單介紹了雙向DC-DC變換器的原理和用途。針對(duì)雙向DC-DC變換器的研究現(xiàn)狀,闡明了開(kāi)展雙向DC-DC變換器研究的目的和意義。1.2雙向DC-DC變換器的原理雙向DC-DC變換器可廣泛的應(yīng)用于直流不停電電源系統(tǒng)、航天電源系統(tǒng)、混合電動(dòng)汽車(chē)中的輔助動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其它應(yīng)用場(chǎng)合[1-3]。在這些需要能量雙向流動(dòng)的場(chǎng)合,兩側(cè)都是直流電壓源或直流有
6、源負(fù)載,它們的電壓極性保持不變,希望能量雙向流動(dòng),也就是電流的雙向流動(dòng)。這就需要雙向DC-DC變換器。其結(jié)構(gòu)如圖1-1(a)所示,在兩個(gè)直流電壓源之間有一個(gè)雙向DC-DC變換器,用于控制其間的能量傳輸[4]。I1和I2分別是V1和V2的平均輸入電流。雙向DC-DC變換器可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)控制能量的流動(dòng)方向,即可以使能量從V1傳輸?shù)絍2(此時(shí)I1為負(fù),而I2為正),也可以使能量從V2傳輸?shù)絍1(此時(shí)I1為正,而I2為負(fù))。用通常的單向DC-DC變換器也可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng),但是這時(shí)就需要將兩個(gè)單向DC-
7、DC變換器反并聯(lián),因?yàn)橥ǔ5膯蜗駾C-DC變換器中主功率傳輸通路上一般都有二極管這個(gè)環(huán)節(jié),因此能量經(jīng)由變換器流動(dòng)的方向只能是單向的。其結(jié)構(gòu)圖如圖1-1(b)所示,單向DC-DC變換器①被用來(lái)控制處理從V1到V2的能量流動(dòng),當(dāng)需要能量反向流動(dòng)時(shí)就使用單向DC-DC變換器②。與采用兩個(gè)單向DC-DC變換器反并聯(lián)來(lái)達(dá)到能量雙向傳輸?shù)姆桨赶啾?,雙向DC-DC變換器應(yīng)用同一個(gè)變換器來(lái)控制能量的雙向傳輸,使用的總體器件數(shù)目少,且可以更加快速地進(jìn)行兩個(gè)方向功率變換的切換。再者,在低壓大電流場(chǎng)合,一般雙向DC-DC變換
8、器更有可能在現(xiàn)成的電路上使用同步整流器工作方式,有利于降低通態(tài)損耗。總之,雙向DC-DC變換器具有效率高、體積小、動(dòng)態(tài)性能好和成本低等優(yōu)勢(shì)。75**大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)(a)雙向DC-DC變換器結(jié)構(gòu)(b)雙單向變換器結(jié)構(gòu)圖1-1雙向DC-DC變換功能框圖Fig1-1Blockdiagramofbi-directionalDC-DCconverter1.3雙向DC-DC變換器的應(yīng)用1.3.1不停電電源系統(tǒng)直流不停電系統(tǒng)有兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。一種系統(tǒng)