兩級式雙向變換器的設(shè)計.pdf

1、隨著全球能源緊缺以及環(huán)境污染問題的日益嚴重，能實現(xiàn)節(jié)能減排的新技術(shù)日益成為人們關(guān)注的焦點。而在相關(guān)的新能源技術(shù)領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)能量雙向流動的變換器發(fā)揮了不可或缺的作用。本文針對兩級式并網(wǎng)雙向變換器，分別對前后級兩個模塊進行了設(shè)計與實現(xiàn)，進一步提高了整個系統(tǒng)的效率和功率密度。
　　本文分析了兩級式變換器的研究現(xiàn)狀，分別對前級AC/DC雙向變換器和后級DC/DC雙向變換器進行了詳細介紹，在對各種具體拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點進行比較后，選定單相全橋

2、AC/DC拓撲和半橋LLC諧振拓撲作為研究對象。本文設(shè)計的開關(guān)變換器主要應(yīng)用于小電壓大電流場合，因此后級采用兩個對稱LLC輸入輸出交錯并聯(lián)結(jié)構(gòu)，以減少輸出電流紋波。對單相全橋AC/DC和半橋LLC諧振這兩個拓撲的工作特性進行具體分析，其中詳細分析了正向LLC諧振變換器的工作狀態(tài)，運用基波分析法得到LLC變換器的理想工作區(qū)域，為后邊的主電路參數(shù)設(shè)計選型提供了理論依據(jù)。同時對正向運行過程建立了精確的損耗模型。對變壓器副邊同步整流設(shè)計了合理的

3、數(shù)字驅(qū)動方案，進一步提升LLC諧振電路效率。
　　本文設(shè)計的兩級式雙向變換拓撲采用的是分布式控制策略，二者在控制系統(tǒng)上完全解耦，保證變換器始終工作在單位功率因數(shù)狀態(tài)下。根據(jù)設(shè)計指標(biāo)要求，對主電路元件進行參數(shù)計算與設(shè)計；運用擴展描述函數(shù)法（EDF）對LLC諧振電路進行的小信號建模，并由此得出電壓環(huán)被控對象的傳遞函數(shù)；設(shè)計補償參數(shù)，分析系統(tǒng)穩(wěn)定性和動態(tài)性能。搭建MATLAB仿真模型對單相全橋AC/DC和雙向LLC諧振變換器進行仿真驗證