ZVS 正激转换器的实现

ZVS 正激转换器的实现

一、一种ZVS正激变换器的实现(论文文献综述)

黄泽武[1](2021)在《基于DSP的有源钳位正激变换器分析与设计》文中指出正激变换器作为一种高效率、高可靠性和低成本的隔离型DC/DC变换器,在工业生产和居民生活中得到了越来越广泛的应用,对其性能要求也越来越高。传统正激变换器的磁芯利用率低、副边二极管整流损耗大以及模拟控制下电路参数不便于灵活调整等问题进一步凸显出来,针对这些问题本文基于DSP对正激变换器的同步整流和软开关技术做了进一步研究。本文在分析传统正激变换器工作原理的基础上,对变压器原边的磁复位、开关管的软开关以及输出同步整流技术进行研究,从而改善正激变换器性能。首先通过分析高压侧和低压侧两种有源钳位拓扑的原理,指出了低压侧有源钳位正激变换器相对传统正激变换器的优点,确定选择低压侧有源钳位拓扑作为研究对象。然后研究了可以提高有源钳位正激变换器效率的同步整流技术和软开关技术。对于同步整流技术,通过分析目前几种常用的驱动方式的原理,结合本文的电路拓扑特点和设计要求,确定采用变压器辅助绕组电压驱动的同步整流方式。对于软开关技术,通过分析有源钳位正激变换器在一个周期内的工作模态,得出实现软开关和变压器磁芯复位需要满足的条件,并根据变换器的技术指标对有源钳位正激变换电路参数进行了设计。最后以TMS320F28035为主控芯片,完成了变换器主电路和控制电路的设计,在Matlab/Simulink仿真环境中搭建了电路的仿真模型,通过仿真验证了参数设计的正确性。在理论设计和仿真分析的基础上,设计制作了一款60W的实验样机,通过对实验样机的测试与波形分析,样机的各项性能指标达到了设计要求,验证了本文理论分析和参数设计的正确性,实现了变换器的软开关,使变换效率得以提高。

王帅[2](2021)在《CLLLC谐振型双向DC/DC变换器研究》文中指出近年来,随着全球能源危机的日趋严重,越来越多新能源发电系统应用到社会生产、生活中。为了解决光伏、风能等新能源系统发电不稳定问题,需要使用储能系统通过双向DC/DC变换器维持电量稳定。同时,双向DC/DC变换器在电动汽车、直流配电网、航天电源系统等场合有着广泛的应用。如何提升双向DC/DC变换器效率及功率密度,实现宽电压调节范围及正反向能量传输的快速、平滑切换成为近年来双向DC/DC变换器的研究热点。双向DC/DC变换器拓扑种类繁多,其中谐振类DC/DC变换器具有较好的软开关特性。本文以新能源发电系统中的储能系统为应用背景,针对CLLLC谐振变换器进行了深入研究。首先,本文对比分析了各类双向DC/DC变换器拓扑及控制策略的优缺点,选择双向CLLLC谐振变换器为研究对象,分析了传统单侧变频控制方法的不足,并采用一种同步变频控制策略,通过同步改变原副边开关管的开关频率,实现变换器正反向能量流动平滑切换,同时保证变换器具有相对较宽的电压增益调节范围,所有开关管具有优良的软开关特性。本文对变换器不同状态的工作原理进行了分析,使用一种改进的基波等效电路模型和简化的时域分析方法,分别对变换器不同状态下电压增益公式进行了推导。详细分析了不同状态下同步变频控制CLLLC变换器软开关条件和正反向能量流动方向平滑切换的功率传输特性。其次,以新能源发电储能系统为例,本文从电压增益、变频范围、软开关条件等角度出发,给出了同步变频CLLLC变换器谐振参数设计方案。根据变换器电压增益特性及双向平滑切换的功率传输特性,给出了变换器闭环及能量换向控制策略。完成了变换器开关器件、谐振电容等功率元件的选型以及变压器、电感等磁性器件的设计。最后,本文使用PSIM仿真软件对变换器工作原理及软开关特性进行了仿真验证。搭建了一台输入电压100V、输出电压400V、功率为1kW的实验室样机。实验结果表明:相比传统单侧变频控制方法,同步变频控制的CLLLC谐振变换器可以实现更宽的电压增益调节范围。一侧开关管可以实现零电压开通,另一侧开关管可以实现零电压/零电流开通和关断,具有更好的软开关特性,而且仅通过变频就可以使变换器功率传输方向快速、平滑切换,同时可以实现较高效率。实验结果验证了本文理论分析的正确性。

曾俊[3](2021)在《基于大容量单体电池的集中式主动均衡系统及策略研究》文中指出锂电池作为电动汽车的动力来源,为满足电动汽车的功率、电压以及容量的需求,一般将单体电池通过串并联成组的方式来使用。但是由于电池生产过程及制作工艺的复杂性,即使同一批次的电池也会出现不一致,同时在电池组使用过程之中由于工作环境温度等差异将会导致单体电池间的不一致问题进一步恶化。因此需要利用均衡技术来改善单体电池间的不一致问题,解决由于电池组内部单体电池不一致导致的新能源汽车续航能力降低以及电池组的使用寿命减少等问题。论文对造成锂电池组内部单体电池间不一致问题的影响因素进行了分析,总结了由于不一致所带来的具体影响,阐述了单体电池间的不一致性的参数具体表现。并对各种均衡电路拓扑进行了分析和讨论,同时对锂电池组的均衡控制策略进行了总结,分别将荷电状态(State Of Charge,SOC)、开路电压以及电池容量作为均衡变量的进行分析,选取了工作电压作为电池组均衡控制策略的均衡变量。然后,为了满足均衡系统的设计要求以及成本低等要求,本论文提出了一种基于有源钳位正激变换器的主动均衡电路,创新性地设计了一种开关驱动电路,使开关管能够长时间保持导通或者关断状态,利用均衡主电路配合开关阵列合适的逻辑切换对任意单体电池进行充电。分析了该均衡主电路在单个工作周期内的不同模态,详细分析了实现均衡主电路的主开关管软开关的理论依据。根据均衡系统的需求设计了均衡主电路的相关参数,并利用Saber仿真软件搭建实验仿真模型,分析验证了理论分析的正确性和可行性。最后,将TI公司的TMS320F28035作为该均衡系统的主控制芯片,同时设计均衡系统的硬件电路和软件控制。其中包括主控芯片外围电路、电压和电流采样电路、辅助供电电路、均衡主电路以及开关阵列的驱动电路。本系统以14节三元锂电池串联组成的电池组作为均衡实验对象,针对该均衡实验平台制定均衡控制策略,搭建均衡实验测试样机,完成了电池组的均衡实验,通过均衡实验结果验证了本文所设计的均衡系统的可行性与有效性。

骆滔[4](2021)在《融合双向高增益DC/DC变换器的锂电池柔性储能系统研究》文中认为社会经济高速发展不可避免地带来了环境污染与资源短缺的问题,各国大力推广太阳能、风能、潮汐能等可再生能源来应对全球能源危机,而储能技术是实现这些可再生能源综合运用的关键技术之一,锂电池具有能量密度高、循环寿命长、环保绿色等优点,广泛应用于电动汽车、不间断电源系统(Uninterrupted Power System,UPS)、分布式储能、通信基站以及智能电网系统等储能领域。单体锂电池工作时,其电压和容量难以满足储能应用需求,通常选择多节锂电池串、并联成组的方式来为负载供电,但是锂电池成组应用时,会因单体锂电池内部性能的差异造成其工作特性的不一致,导致锂电池之间能量分配不均,并且锂电池之间采用硬连接方式,单体电池发生故障时很难退出,影响整个锂电池组的安全性和可靠性。基于以上问题,本文提出了一种柔性储能系统,以两节锂电池作为储能单元,通过双向高增益DC/DC变换器抬高电池电压,达到48V稳定输出的功率需求,较好地适用于低速电动车储能系统。本文首先分析了不同种类的锂电池的特性差异,选取三元锂电池作为低速电动车的储能单元,在间歇性充放电实验的基础上,综合分析锂电池的充放电特性,获取了电池荷电状态(State of Charge,SOC)与开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)的特征曲线,同时对双向高增益DC/DC变换器进行拓扑选取、原理分析以及主要元器件参数设计,重点分析了变换器放电模式下的软开关实现与副边换流条件。并在Saber软件上进行仿真实验验证,根据仿真结果验证了理论分析的正确性。其次,完成了主电路中的开关管、磁性元件、驱动芯片等器件的选型,设计了主功率回路、驱动电路、供电电路等主要功能电路,最后在PCB板上进行合理布局;借助TMS320F28027DSP芯片完成整个系统各部分的数字控制,编写SOC估计算法与PID闭环控制程序。根据前文的理论分析与仿真论证,研制出一台功率为300W的实验样机,通过实验平台测试样机各项指标,结果表明该柔性储能系统能够实现锂电池的高增益输出以及电池组间的柔性连接。

毛奉江[5](2021)在《基于GaN的副边谐振有源箝位变换器研究》文中指出近几十年来,互联网技术飞速发展,基础电信设备和移动设备的规模大幅度增加,这对能源的利用和供电系统的性能均提出了严峻的挑战。分布式架构的电源系统可靠性高、拓展性强、灵活性好,因此在基础电信设备中广泛应用。为了提高能源的利用率以及适应分布式电源系统的模块化发展,需要对变换器的效率和功率密度做进一步提升。另外,如今的移动设备变得越来越轻薄、便携,这对充电设备也提出了新的要求。上述的发展促使了中小功率变换器朝着高效率高功率密度的方向前进。本文以基础电信设备和充电设备对高效率高功率密度变换器的追求作为切入点,以有源箝位电路和GaN器件在反激电路和正激电路中的应用作为研究对象,对拓扑结构优化以及器件寄生参数的影响进行了深入的研究和讨论。针对拓扑结构优化:本文首先分析了不同箝位方式下有源箝位反激和有源箝位正激电路的特性。其次对三种不同谐振方式的有源箝位反激电路进行了原理分析并对关键波形进行了推导说明。最后对传统的有源箝位正激电路进行了讨论,分析了其实现零电压开通的条件。在此基础上,本文提出了一种新型副边谐振有源箝位正激电路。针对器件寄生参数的影响:本文首先分析了原边开关管结电容的影响,表明了GaN器件在高频应用中的优势。其次分析了同步整流管结电容的影响:对有源箝位反激电路的电流跌落现象进行了详细分析,并建立了相应的电路等效模型;对新型副边谐振有源箝位正激电路的电压振荡现象进行了详细说明,也建立了相应的等效电路模型。针对高效率高功率密度的实现:本文对副边谐振有源箝位反激和新型副边谐振有源箝位正激进行了系统设计和仿真验证。在此基础上搭建了2个65W的样机,验证了理论和实验的一致性。应用副边谐振有源箝位反激方案的样机其峰值效率为93.7%,功率密度为25W/in3;应用新型副边谐振有源箝位正激方案的样机其峰值效率为93.2%,功率密度为28W/in3。这与传统的反激电路和正激电路相比,效率和功率密度均有较大提升。

田宇,杨海涛,谢佳,吴兴旺,张晨晨,刘全峰,郑莉军,赵彦珍[6](2020)在《一种具有正负输出的电流耦合取电电源的研究与设计》文中认为因多种类型在线监测装置供电电源的需要,提出一种具有正负输出的电流耦合取电电源装置。采用理论推导和仿真相结合的方法,研究了磁芯有无气隙对取电电源工作状态的影响;通过试验测得取电线圈副边电压随原边电流以及输出功率随原边电流和负载电阻的变化曲线,为电源设计提供依据;针对取电线圈副边输出电压高需要电气隔离,一般正负输出集成芯片难以满足要求的情况,提出采用有源钳位ZVS-PWM正激变换器作为电气隔离及降压处理电路来实现正负输出的取电电源,结合ZVS-PWM软开关技术和同步整流技术来提高电源的转换效率,并进行了仿真分析验证;设计制作了输出电压为±12 V、输出功率为1.44 W的取电电源,并获得了理想的试验效果。

马宇鸣[7](2020)在《LLC单相DAB变换器移相变频控制的研究》文中认为随着通信系统,计算机和各类电子产品的快速发展,给它们供电的电源成为了目前的研究热点,供电电源分很多种,比如服务器电源,LED照明供电电源,开关电源,UPS不间断电源等,它们应用的场合都不一样,但是它们都需要很高的功率密度和效率来减小设备的体积和损耗以达到节约节能的目的。LLC谐振变换器由于可以做到很高的开关频率,且可以实现变换器本身开关管的软开关,所以可以实现高功率密度和高效率,因为LLC谐振变换器的这两个优势,其在很多领域都很受欢迎,比如电力系统,微网,服务器,通信,照明等。目前LLC谐振变换器的主要控制方法有:变频控制,移相控制和PWM控制,其中移相控制方法又分为单移相控制,双移相控制,扩展移相控制和三移相控制,但由于LLC谐振变换器开关频率和谐振频率关系要求的限制,目前对于LLC的移相控制,大多数都是单移相控制。LLC谐振变换器在单一控制方法下,不能做到很宽的增益范围,比如在调频控制下,为了保证原副边都能实现软开关,其增益只能大于1,且由于系统品质因数的影响,调频控制的最大电压增益也会受到限制;在原边内移相控制下,其增益只能小于1,所以本文提出了一种混合的控制方法,且引入了模型预测的控制方法,能够使LLC谐振变换器能够有更宽的电压增益范围,且具有更优的动态响应特性。具体控制原理如下:当变换器的增益小于1时,采用原边内移相的控制方法,且引入模型预测控制,通过MPC在每个控制周期选出最优的移相比进行控制,这样就不需要用PI调节器去调节移相比,大大减少了系统达到稳态的时间;当变换器的增益大于1但小于LLC增益曲线的最大极值时,采用调频控制方法;当变换器的增益大于LLC增益曲线的最大极值时,采用副边内移相的控制方法,且引入模型预测控制。这样就能保证LLC谐振变换器具有很宽的增益变化范围,快速的动态响应,且能实现全部开关管的软开关。本文对LLC谐振变换器进行了参数设计,对各个控制方法进行了,原理分析,数学模型推导,仿真以及实验,并比较了双有源桥式变换器和LLC谐振变换器在传统移相控制方法和模型预测控制方法下的动态和稳态效果,最后详细介绍的所提混合控制的工作原理,控制方法的切换点及每种控制方法的最优工作模态,并通过Matlab仿真验证了该方法的正确性和可行性。

饶晟锐[8](2020)在《软开关推挽变换器的研究》文中研究表明降低开关损耗、减弱电磁干扰,进而使电力电子装置的功率密度与工作效率得以提升是软开关技术的优势,也是直流电源技术进步的方向,因此,软开关技术的发展随着直流电源技术的研究与推广不断深入,已经成为当今直流电源技术中不可或缺的一部分。在此领域中,先前的研究多以软开关型移相全桥电路为主,而推挽电路的软开关技术研究相对较少。推挽电路的优点在于具有结构简单,适合大电流输入等,软开关型推挽电路的种类主要有推挽正激变换器、谐振推挽变换器、有源钳位推挽变换器等。本文提出了一种软开关电流馈三管推挽直流变换器,并对其进行详细分析与研究。其拓扑结构是在传统电流馈推挽电路主变压器原边中点与反激变压器之间增加一个功率开关管。电路具有结构简便,能够适用于大电流输入输出应用场合的特点。它由升压电路推演而来,在需要更高电压增益的场合比推挽电路更具优势。同时,本拓扑不需输出滤波电感,适用于有高压输出的多路输出场合。在较大的功率范围内,附加开关管可以实现ZCS、主开关管可以实现ZVS,从而获得了更高的效率和功率密度。其后文章介绍了不同工作阶段的原理及其等效电路,给出了开关管、变压器等器件参数的设计方法,分析了各个开关管软开关条件的异同及实现条件,并通过实验结果对提出的拓扑性能进行了验证。针对该拓扑需要工作在电流断续模式下导致输入功率受限与电压尖峰以及高启动电流的问题,又提出了一种有源钳位ZVS电流馈三管推挽变换器,可以使得三个功率开关管都能在较大的负载范围内实现ZVS,从而拓宽了其功率范围。有源钳位的加入有效的限制了其电压尖峰。电路采用一种特殊的启动方式,解决了启动初期输出电压低于输入电压产生的高启动电流。其后对所提出的拓扑在不同阶段的工作模态进行了分析,介绍了工作原理,电压增益,参数设计,并对开关管ZVS的实现进行了分析,并通过实验进行了论证。最后对本文提出的两种电流馈三管推挽变换器与传统推挽变换器、电压型ZVS三管推挽变换器从电压增益、器件应力、软开关条件与效率等方面结合了理论分析与实验进行了比对,并计算了各自的损耗,分析了各类损耗的来源,最终总结归纳了彼此的优势与不足,为其实际应用提供了参考价值。

史方圆[9](2020)在《基于宽禁带器件的高频隔离逆变器研究》文中进行了进一步梳理随着中国高速铁路的不断发展,高铁产业市场及高铁相关技术迎来新的发展需求与发展空间。高频隔离逆变器作为重要的组成部分之一,对变换器整体的效率、功率密度及重量提出了更高的要求。本文以基于宽禁带器件的高频隔离逆变器为研究对象,对其技术架构、设计方法以及优化方法进行研究。本文首先对DC-DC的应用情况及研究现状进行了综述和总结并进一步对高频隔离型DC-DC变换器中寄生参数的影响问题的研究现状进行阐述,对DC-AC变换器的应用情况及宽禁带器件在电力电子变换器中的应用情况进行了简要概述。基于已有的研究工作,本文提出一种基于宽禁带器件的高效率三级式技术架构,并对其中各级变换器的工作原理、参数设计、器件选型、损耗分布、宽禁带器件驱动电路设计进行了详细地论述、分析与设计,并通过仿真与一台4k W样机对所提架构与相关设计进行验证,实验结果表明,变换器整体效率与功率密度均得到明显提升。基于所提出的技术架构,本文进一步提出一种基于饱和电感的高频隔离DC-DC变换器中寄生参数影响抑制与效率优化的方法,通过在变压器副边回路加入饱和电感,有效阻隔了副边开关器件寄生电容参与谐振网络的谐振过程,在不减少励磁电感感值、增加通态损耗的同时,确保了原边开关管ZVS-on的实现。通过仿真与一台2k W实验样机对所提问题与优化方法进行验证,实验结果表明本文的原理分析符合实际,基于饱和电感的优化方法效果明显。

秦伟[10](2019)在《电流源型全谐振高频高效率DC/DC变换方法研究》文中认为电能从电网到信息系统中的各种芯片负载和设备,需要完成从高压到低压的转换。而从较高的直流母线给信息系统中各种低压的数字和模拟负载供电,业界广泛采用可靠、灵活、可扩展性强的中间母线供电架构。这一架构包含两级功率变换,前级的中间母线变换器将48V或者24V变换成12V左右的中间电压母线并实现电气隔离,后级的负载点变换器将中间电压母线变换成负载所需要的电压。在该架构中,提高前级母线变换器的效率和功率密度对实现应用系统中相关设备的轻量化、小型化十分关键。本文以中间母线变换架构中的母线变换器为研究对象,针对适用于小功率DC/DC应用的高频单管全谐振软开关拓扑及其控制策略进行了深入研究和探讨,主要包含以下内容:针对现有隔离型谐振软开关拓扑方案复杂的问题,首先揭示了现有电压源输入型软开关谐振腔的内在限制,由此提出了电流源输入型和电流源输出型单管全谐振单元以突破这一限制。在此基础上推演出系列单管电流源型全谐振正激电路拓扑族。所提出的单管谐振正激拓扑能实现零电压零电流全软开关(Zero-Voltage and Zero-Current Switching,ZVZCS)特性,且占空比和工作频率固定,能始终工作在最佳工作点,为小功率应用场合提供了高效的单管谐振拓扑方案。此外,本文还提出单管全谐振单元的组合和扩展方法,进而推演出一族能够实现开关管零电压开通和零电流关断的全谐振软开关拓扑,该族拓扑能够适应不同功率和电压等级的中间母线供电架构的应用需求。文中详细分析了所提出的新型全谐振单元的电气特性和参数设计方法,并通过仿真和实验证明了所提出全谐振单元的可行性和有效性。基本的单管谐振正激电路具有结构简易性和ZVZCS全软开关特性,但是其利用开关管结电容电压实现变压器磁复位的方式带来了开关管电压应力过高的问题,因而较适合低压输入应用场合,对于输入电压较高的场合,电路需要采用耐压较高的器件。针对这一问题,本文研究了利用变压器箝位绕组和箝位二极管对开关管两端电压进行箝位的无源箝位方法,并提出了适合降压应用场合的电流源输入型副边箝位谐振正激电路。该拓扑通过输出电压对开关管两端的电压进行箝位,开关管电压应力小,且保持了基本单管全谐振正激电路的ZVZCS软开关特性,高频工作时能够取得较高的转换效率。对单管谐振正激电路采用无源箝位的方法可以优化器件的应力,但其占空比受限于0.5,导致效率的提升有限,并且漏感与结电容的振荡弱化了箝位效果。为了进一步提高单管谐振电路的效率性能,消除高频振荡,降低尖峰电压应力,本文提出了电流源输入型有源箝位谐振正激电路,该拓扑利用一个辅助开关管和箝位电容对开关管两端的电压进行箝位,相较于无源箝位谐振正激变换器而言电路的ZVZCS性能更优且箝位电路的损耗更小。同时电路可以实现大于0.5的占空比,电流有效值小,有利于提高满载效率。另一方面,利用箝位电容电压随控制参数灵活变化的特性,本文进一步地提出一种变导通时间控制策略,通过在不同负载下改变电路的导通时间,该策略巧妙地解决了轻载时全谐振DC/DC变换器中变压器磁芯损耗比重太大的问题,大幅提高了轻载效率。最后通过实验证明了所提出的功率变换方法能有效提高电路全负载范围的效率性能。单管谐振正激电路原边或者副边开关管的电压应力不能被很好地箝位,因而其启动过程不仅存在传统谐振电路面临的谐振腔电流应力问题,还存在开关管的电压应力问题,这一额外的电压应力问题限制了传统软启动方法的应用。针对单管谐振正激电路的启动,本文提出了一种利用开关器件恒流工作区的软启动方法,在实现输出电压缓慢建立的同时,减小了启动过程中谐振腔的电流过冲以及开关管的电压过冲。并且,该软启动方法还能推广应用至双端谐振拓扑的启动中。

二、一种ZVS正激变换器的实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、一种ZVS正激变换器的实现(论文提纲范文)

(1)基于DSP的有源钳位正激变换器分析与设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 正激变换器的研究现状
    1.3 正激变换器的发展趋势
    1.4 本文的主要工作内容
2 正激变换器原理分析
    2.1 传统正激变换器原理分析
    2.2 有源钳位正激变换器原理分析
    2.3 本章小结
3 有源钳位正激变换器的关键技术研究
    3.1 同步整流技术
        3.1.1 同步整流原理
        3.1.2 同步整流管的驱动方式
        3.1.3 同步整流技术的损耗
    3.2 软开关技术
        3.2.1 有源钳位正激变换器的工作模态
        3.2.2 软开关实现的条件
        3.2.3 变压器磁芯复位实现的条件
    3.3 本章小结
4 有源钳位正激变换电路设计
    4.1 系统总体方案
    4.2 主电路设计
        4.2.1 变压器的设计
        4.2.2 主开关管的选取
        4.2.3 有源钳位电路的设计
        4.2.4 输出电路的设计
    4.3 控制电路设计
        4.3.1 TMS320F28035 最小系统
        4.3.2 驱动电路设计
        4.3.3 电压电流采样电路设计
        4.3.4 辅助电源电路设计
    4.4 系统软件设计
        4.4.1 系统主程序流程图
        4.4.2 数字PI控制器的实现
    4.5 本章小结
5 仿真与实验结果分析
    5.1 电路仿真分析
        5.1.1 仿真模型搭建
        5.1.2 开关管仿真波形
        5.1.3 输出电压仿真波形
    5.2 实验结果分析
        5.2.1 开关管波形测试
        5.2.2 输出电压波形测试
        5.2.3 变换器效率测试
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(2)CLLLC谐振型双向DC/DC变换器研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 双向DC/DC变换器研究现状
        1.2.1 非隔离型双向DC/DC变换器
        1.2.2 隔离型双向DC/DC变换器
    1.3 本文主要研究内容
2 同步变频CLLLC谐振变换器控制策略分析
    2.1 双向CLLLC谐振变换器主电路拓扑
    2.2 单侧变频控制CLLLC变换器原理及不足
        2.2.2 f_s=f_r工作原理
f_r工作原理'>2.2.3 f_s>f_r工作原理
        2.2.4 单侧变频控制策略不足分析
    2.3 同步变频控制CLLLC变换器工作原理
        2.3.1 正向工作原理
        2.3.2 反向工作原理
        2.3.3 空载工作原理
    2.4 同步变频控制CLLLC变换器电压增益特性
        2.4.1 正向电压增益特性
        2.4.2 反向电压增益特性
        2.4.3 空载电压增益特性
    2.5 同步变频控制CLLLC变换器软开关条件
        2.5.1 正向软开关条件
        2.5.2 反向软开关条件
        2.5.3 空载软开关条件
    2.6 同步变频控制CLLLC变换器功率传输特性
    2.7 本章小结
3 同步变频双向CLLLC谐振变换器设计
    3.1 谐振网络参数设计
    3.2 闭环及双向切换控制策略设计
    3.3 功率元件的选型和参数设计
        3.3.1 变压器设计
        3.3.2 谐振电感设计
        3.3.3 谐振电容的选取
        3.3.4 功率开关管的选取
    3.4 本章小结
4 仿真与实验验证
    4.1 仿真验证
1工作原理及软开关仿真验证'>4.1.1 M>1工作原理及软开关仿真验证
    4.2 实验验证
1工作原理及软开关实验验证'>4.2.1 M>1工作原理及软开关实验验证
        4.2.3 双向平滑切换实验验证
        4.2.4 电压增益实验验证
        4.2.5 效率测试
    4.3 本章小结
5 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(3)基于大容量单体电池的集中式主动均衡系统及策略研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 均衡电路
        1.2.2 均衡控制策略
    1.3 本文主要研究内容
2 单体电池成组后的不一致性分析
    2.1 引言
    2.2 单体电池模型
    2.3 锂电池组单体电池的不一致性问题分析
        2.3.1 锂电池组不一致性的影响因素
        2.3.2 不一致性对锂电池组带来的影响
        2.3.3 锂电池组不一致的改善措施
    2.4 均衡变量的选择
    2.5 本章小结
3 均衡系统架构及主电路设计
    3.1 引言
    3.2 均衡系统架构
    3.3 均衡主电路的设计
        3.3.1 均衡主电路拓扑的选择
        3.3.2 有源钳位正激变换器的工作原理
        3.3.3 主开关管ZVS软开关的条件分析
    3.4 主电路的主要元件参数设计和选择
        3.4.1 变压器匝比
        3.4.2 输出滤波电感
        3.4.3 输出滤波电容
        3.4.4 钳位电路设计
        3.4.5 主开关管的选择
    3.5 均衡主电路的仿真分析
    3.6 本章小结
4 锂电池组均衡系统的硬件和软件设计
    4.1 引言
    4.2 硬件设计
        4.2.1 均衡主电路的驱动设计
        4.2.2 开关阵列的设计
        4.2.3 开关阵列的驱动电路设计以及器件选型
        4.2.4 主控芯片的选取
        4.2.5 辅助供电电路设计
        4.2.6 均衡系统采样电路设计
    4.3 均衡系统软件设计
        4.3.1 均衡系统主程序设计
        4.3.2 单体电池电压巡检子程序
        4.3.3 锂电池组向单元电池转入能量子程序
        4.3.4 电流、温度采集程序设计
    4.4 本章小结
5 实验结果及分析
    5.1 引言
    5.2 电池采集电路测试
    5.3 均衡主电路测试
        5.3.1 主开关管和钳位开关管的驱动波形
        5.3.2 主开关管的驱动波形和漏源极电压
        5.3.3 钳位开关管的驱动波形和漏源极电压
        5.3.4 均衡主电路的输出电压和电流波形
    5.4 电池组的均衡波形及结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 本文主要工作总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(4)融合双向高增益DC/DC变换器的锂电池柔性储能系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 锂电池SOC估计的研究现状
        1.2.2 双向DC/DC变换器在储能系统中的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
2 锂电池柔性储能系统方案设计
    2.1 引言
    2.2 锂电池分类概述
    2.3 锂电池充放电特性分析
        2.3.1 电池SOC与开路电压OCV的关系
        2.3.2 电池充放电状态标定
        2.3.3 间歇性充放电实验
    2.4 双向高增益DC/DC变换器拓扑原理分析
        2.4.1 双向高增益DC/DC变换器拓扑选择
        2.4.2 隔离型双向DC/DC变换器的工作原理
    2.5 本章小结
3 实验样机设计
    3.1 引言
    3.2 实验样机参数设计
        3.2.1 实验样机结构
        3.2.2 变压器匝比
        3.2.3 输出滤波电感设计
        3.2.4 输出电容
        3.2.5 功率开关管
        3.2.6 变压器磁芯设计
    3.3 Saber仿真验证
        3.3.1 实验电路参数设计
        3.3.2 实验结果分析
    3.4 系统硬件设计
        3.4.1 主控制芯片及外围电路
        3.4.2 驱动电路设计
        3.4.3 均衡信号放大电路
        3.4.4 采样电路与保护电路
        3.4.5 供电电路
        3.4.6 PCB设计
    3.5 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 主程序设计
    4.2 软启动程序
    4.3 SOC估算程序
    4.4 PID程序设计
        4.4.1 增量式PID
        4.4.2 PID参数整定
        4.4.3 PID控制流程
    4.5 本章小结
5 实验结果
    5.1 引言
    5.2 实验环境与300W实验样机数据
        5.2.1 实验平台与实验样机介绍
        5.2.2 变换器相关波形
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作与展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

(5)基于GaN的副边谐振有源箝位变换器研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 有源箝位电路的应用研究现状
        1.2.2 GaN器件的应用研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 有源箝位在反激和正激电路中的应用及分析
    2.1 有源箝位电路的两种方式
        2.1.1 低边箝位电路
        2.1.2 高边箝位电路
        2.1.3 低高边箝位电路对比
    2.2 谐振方式对有源箝位反激和正激电路的影响
        2.2.1 原边谐振有源箝位反激电路
        2.2.2 副边谐振有源箝位反激电路
        2.2.3 原副边谐振有源箝位反激电路
        2.2.4 原边谐振有源箝位正激电路
        2.2.5 新型副边谐振有源箝位正激电路
    2.3 结电容对有源箝位反激和正激电路的影响
        2.3.1 原边开关管的结电容影响
        2.3.2 同步整流管的结电容影响
    2.4 本章小结
第3章 副边谐振有源箝位反激电路的设计与分析
    3.1 副边谐振有源箝位反激电路的模态分析
    3.2 副边谐振有源箝位反激电路的参数设计
        3.2.1 输入滤波电容计算
        3.2.2 变压器参数设计以及开关管选择
        3.2.3 箝位电容与输出电容的参数设计
        3.2.4 输出滤波电路参数设计
    3.3 副边谐振有源箝位反激电路的损耗分析
    3.4 本章小结
第4章 新型副边谐振有源箝位正激电路的设计与分析
    4.1 新型副边谐振有源箝位正激电路的模态分析
    4.2 新型副边谐振有源箝位正激电路的增益推导
    4.3 新型副边谐振有源箝位正激电路的参数设计与损耗分析
    4.4 本章小结
第5章 仿真与实验结果
    5.1 副边谐振有源箝位反激电路的仿真与实验
        5.1.1 副边谐振有源箝位反激电路的仿真结果
        5.1.2 副边谐振有源箝位反激电路的实验结果
    5.2 新型副边谐振有源箝位正激电路的仿真与实验
        5.1.1 新型副边谐振有源箝位正激电路的仿真结果
        5.1.2 新型副边谐振有源箝位正激电路的实验结果
    5.3 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目

(6)一种具有正负输出的电流耦合取电电源的研究与设计(论文提纲范文)

0 引言
1 电流耦合取电电源的分析与设计
    1.1 电流耦合取电原理
    1.2 有无气隙磁芯的理论分析与仿真比较
    1.3 取电线圈副边感应电压特性的试验分析
    1.4 取电线圈输出功率特性的试验分析
2 有源钳位ZVS-PWM正激变换器的分析与实现
    2.1 正负输出取电电源的总体结构
    2.2 有源钳位ZVS-PWM的实现
    2.3 有源钳位ZVS-PWM的仿真
3 试验结果及分析
    3.1 试验波形
    3.2 试验数据
4 结语

(7)LLC单相DAB变换器移相变频控制的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 双有源桥DC-DC变换器的研究现状
        1.2.2 LLC谐振变换器控制方法的研究现状
    1.3 主要研究内容及章节安排
第二章 LLC谐振变换器的变频控制
    2.1 LLC谐振变换器变频控制的工作原理
    2.2 LLC谐振变换器变频控制的软开关原理分析
    2.3 LLC谐振变换器变频控制的电压增益特性分析
    2.4 仿真及结果分析
    2.5 LLC谐振变换器变频控制方法的优缺点分析
    2.6 本章小结
第三章 LLC谐振变换器的移相控制
    3.1 LLC谐振变换器的原边内移相控制
        3.1.1 原边内移相控制工作原理
        3.1.2 原边内移相控制软开关原理分析
        3.1.3 原边内移相控制电压增益特性分析
        3.1.4 仿真及结果分析
        3.1.5 原边内移相控制的优缺点分析
    3.2 LLC谐振变换器的副边内移相控制
        3.2.1 副边内移相控制工作原理
        3.2.2 副边内移相控制升压及软开关原理
        3.2.3 副边内移相控制电压增益特性分析
        3.2.4 仿真及结果分析
        3.2.5 LLC谐振变换器副边内移相控制优缺点分析
    3.3 本章小结
第四章 LLC单相DAB变换器的模型预测控制
    4.1 模型预测控制在双有源桥DC/DC变换器领域的研究现状
    4.2 两种针对DAB变换器模型预测控制方法的对比分析
        4.2.1 文献所提MPC原理
        4.2.2 本文所以分组寻优MPC原理
        4.2.3 两种方法仿真结果对比分析
    4.3 LLC谐振变换器分组寻优有限集模型预测控制
        4.3.1 LLC谐振变换器分组寻优有限集模型预测控制的工作原理
        4.3.2 仿真结果及分析
    4.4 本章总结
第五章 LLC谐振变换器的混合控制
    5.1 不同负载下各个控制方法的性能分析
    5.2 混合控制仿真结果及分析
    5.3 本章总结
第六章 实验验证及结果分析
    6.1 LLC谐振网络参数设计
        6.1.1 励磁电感的选取
        6.1.2 电感比值k的选取
        6.1.3 谐振电容的选取
    6.2 实验结果及分析
        6.2.1 原边移相控制实验及结果分析
        6.2.2 变频控制实验及结果分析
        6.2.3 副边移相控制实验及结果分析
        6.2.4 混合控制动态实验波形
    6.3 本章总结
第七章 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 研究展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢

(8)软开关推挽变换器的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究意义
    1.2 软开关的分类与发展
    1.3 推挽变换器的研究现状
        1.3.1 电压型推挽变换器
        1.3.2 电流馈推挽变换器
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 软开关电流馈三管推挽变换器
    2.1 电路结构与工作原理
        2.1.1 电路拓扑及调试方法
        2.1.2 工作模态分析
    2.2 电压增益及参数设计
        2.2.1 电压增益
        2.2.2 主电路的设计
        2.2.3 控制电路的设计
    2.3 软开关的实现条件
        2.3.1 附加开关管ZCS的情况分析
        2.3.2 主开关管ZVS的情况分析
    2.4 实验验证
    2.5 本章小结
第三章 有源钳位ZVS电流馈三管推挽变换器
    3.1 拓扑结构及工作原理
        3.1.1 电路拓扑及调试方法
        3.1.2 工作模态分析
    3.2 变换器特性
        3.2.1 电压增益
        3.2.2 软开关条件
        3.2.3 器件应力
        3.2.4 变压器的设计
        3.2.5 控制电路的设计
    3.3 实验验证
    3.4 本章小结
第四章 推挽变换器的对比分析
    4.1 电压型ZVS三管推挽变换器
        4.1.1 电压型ZVS三管推挽变换器的拓扑结构
        4.1.2 电压型ZVS三管推挽变换器的工作原理
        4.1.3 实验验证
    4.2 各种推挽变换器的实验对比
        4.2.1 电压增益
        4.2.2 器件应力
        4.2.3 软开关条件
        4.2.4 各种推挽变换器的效率曲线
    4.3 各种推挽变换器的损耗计算
        4.3.1 传统推挽变换器损耗
        4.3.2 电流馈三管推挽变换器损耗
        4.3.3 有源钳位电流馈三管推挽变换器损耗
        4.3.4 损耗对比
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
个人简历在读期间的研究成果
致谢

(9)基于宽禁带器件的高频隔离逆变器研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景与意义
    1.2 高频隔离逆变器系统架构
    1.3 DC-DC变换器研究现状
        1.3.1 非隔离型DC-DC变换器
        1.3.2 隔离型DC-DC变换器
    1.4 高频隔离LLC-DCX寄生参数影响研究现状
    1.5 DC-AC变换器研究现状
    1.6 高频隔离逆变器主电路拓扑
    1.7 主要内容与章节安排
第二章 高频隔离逆变器工作原理分析
    2.1 交错并联Boost变换器工作原理
    2.2 高频隔离LLC-DCX工作原理
        2.2.1 LLC-DCX直流增益
        2.2.2 LLC-DCX阶段分析
        2.2.3 LLC-DCX软开关条件
    2.3 DC-AC变换器工作原理
    2.4 本章小结
第三章 高频隔离逆变器主电路参数设计
    3.1 交错并联Boost变换器设计
        3.1.1 Boost变换器电感设计
        3.1.2 Boost变换器开关器件选型
        3.1.3 交错并联Boost变换器损耗分析
    3.2 高频隔离LLC-DCX设计
        3.2.1 LLC-DCX谐振参数及磁性元件设计
        3.2.2 LLC-DCX原副边开关器件选型
        3.2.3 LLC-DCX损耗分析
    3.3 DC-AC变换器设计
        3.3.1 全桥逆变器滤波电路及滤波电感设计
        3.3.2 全桥逆变器开关器件选型
        3.3.3 全桥逆变器损耗分析
    3.4 系统损耗分析
    3.5 宽禁带器件驱动电路设计
        3.5.1 GaN-MOSFET驱动设计
        3.5.2 SiC-MOSFET驱动设计
    3.6 本章小结
第四章 高频隔离逆变器仿真与实验验证
    4.1 高频隔离逆变器仿真与分析
        4.1.1 交错并联Boost仿真结果与分析
        4.1.2 LLC-DCX仿真结果与分析
        4.1.3 全桥逆变器仿真结果与分析
        4.1.4 主电路系统仿真结果与分析
    4.2 高频隔离逆变器实验与分析
        4.2.1 实验样机
        4.2.2 实验结果与分析
    4.3 本章小结
第五章 寄生参数影响抑制方法与效率优化
    5.1 LLC-DCX中寄生参数影响机理分析
    5.2 谐振网络参数对软开关实现的影响分析
    5.3 基于饱和电感的寄生参数抑制与效率优化方法
    5.4 寄生参数影响消除原理与饱和电感设计方法
    5.5 本章小结
第六章 寄生参数抑制与效率优化仿真与实验验证
    6.1 基于饱和电感的寄生参数抑制与效率优化方法仿真与分析
    6.2 基于饱和电感的寄生参数抑制与效率优化方法实验与分析
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文

(10)电流源型全谐振高频高效率DC/DC变换方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 分布式电源系统架构的发展
        1.2.1 集中式供电架构
        1.2.2 传统分布式供电架构
        1.2.3 中间母线供电架构
    1.3 高效率高功率密度母线变换器研究现状
        1.3.1 母线电压等级
        1.3.2 母线变换器研究现状
    1.4 高效高功率密度母线变换器的关键技术
        1.4.1 高频电路拓扑技术
        1.4.2 高频低损器件的发展
        1.4.3 高频磁元件技术
        1.4.4 高效高密母线变换器的关键技术研究现状小结
    1.5 本文研究内容
第2章 电流源型全谐振软开关单元及其拓扑构建
    2.1 新型谐振单元的推演
        2.1.1 直流变换器的串联谐振腔分析
        2.1.2 新型电流源型谐振腔
        2.1.3 单管谐振拓扑推演及仿真验证
        2.1.4 适合更高功率的复合谐振单元
    2.2 电流源型全谐振DC/DC变换拓扑族
    2.3 电流源输入型谐振腔的电气特性与设计考虑
        2.3.1 电流源输入型谐振腔的单位增益特性
        2.3.2 电流源输入型谐振腔的控制——开关管工作频率和占空比
        2.3.3 开关管的电压应力
        2.3.4 输入电感
        2.3.5 暂态性能
    2.4 实验验证
    2.5 本章小结
第3章 电流源输入型副边箝位谐振正激直流变压器
    3.1 适合电流源输入型谐振正激电路的箝位方法
        3.1.1 传统PWM正激电路箝位方法讨论
        3.1.2 电流源输入型谐振正激电路箝位方法
    3.2 电流源输入型副边箝位谐振正激直流变压器
        3.2.1 电路结构
        3.2.2 电路工作原理
        3.2.3 电路参数设计
        3.2.4 高频变压器结构优化设计
    3.3 副边箝位谐振正激电路的软启动分析
        3.3.1 副边箝位谐振正激的软启动过程
        3.3.2 常用软启动方法及其在单管谐振正激电路中的局限
        3.3.3 利用开关器件恒流工作区的软启动方法
    3.4 实验验证
        3.4.1 实验样机及波形
        3.4.2 损耗分析
    3.5 本章小结
第4章 有源箝位谐振正激直流变压器及其轻载控制策略
    4.1 电流源输入型有源箝位谐振正激直流变压器
        4.1.1 电路结构
        4.1.2 电路工作原理
        4.1.3 电路参数设计考虑
        4.1.4 高频变压器结构优化设计
    4.2 提升轻载效率的自适应导通时间控制
        4.2.1 有源箝位谐振正激电路的轻载损耗分析
        4.2.2 传统谐振电路的轻载效率提升策略及其借鉴意义
        4.2.3 有源箝位谐振正激电路的自适应导通时间控制策略
    4.3 实验验证
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 后续研究展望
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果

四、一种ZVS正激变换器的实现(论文参考文献)

  • [1]基于DSP的有源钳位正激变换器分析与设计[D]. 黄泽武. 西安科技大学, 2021(02)
  • [2]CLLLC谐振型双向DC/DC变换器研究[D]. 王帅. 北京交通大学, 2021(02)
  • [3]基于大容量单体电池的集中式主动均衡系统及策略研究[D]. 曾俊. 重庆理工大学, 2021(02)
  • [4]融合双向高增益DC/DC变换器的锂电池柔性储能系统研究[D]. 骆滔. 重庆理工大学, 2021(02)
  • [5]基于GaN的副边谐振有源箝位变换器研究[D]. 毛奉江. 杭州电子科技大学, 2021
  • [6]一种具有正负输出的电流耦合取电电源的研究与设计[J]. 田宇,杨海涛,谢佳,吴兴旺,张晨晨,刘全峰,郑莉军,赵彦珍. 电力电容器与无功补偿, 2020(03)
  • [7]LLC单相DAB变换器移相变频控制的研究[D]. 马宇鸣. 北方工业大学, 2020(02)
  • [8]软开关推挽变换器的研究[D]. 饶晟锐. 华东交通大学, 2020(03)
  • [9]基于宽禁带器件的高频隔离逆变器研究[D]. 史方圆. 上海交通大学, 2020(09)
  • [10]电流源型全谐振高频高效率DC/DC变换方法研究[D]. 秦伟. 浙江大学, 2019

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ZVS 正激转换器的实现
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