軟開(kāi)關(guān)雙向全橋DC-DC變換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、雙向DC-DC變換器是能夠根據(jù)需要調(diào)節(jié)能量雙向傳輸?shù)闹绷鞯街绷鞯淖儞Q器。隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)雙向DC-DC變換器的需求日益增多，主要有直流不停電電源系統(tǒng)、航天電源系統(tǒng)、混合能源電動(dòng)汽車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)合。軟開(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，從而大大縮小變換器的體積重量，提高變換器的功率密度和動(dòng)態(tài)性能。本文以直流微電網(wǎng)中的5KW鋰電池雙向DC-DC變換器的應(yīng)用需求為標(biāo)準(zhǔn)，將移相全橋軟開(kāi)技術(shù)運(yùn)用到此變換

2、器的設(shè)計(jì)中。重點(diǎn)分析其主電路工作原理、軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)、小信號(hào)模型建立、數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　按照所給定的的技術(shù)指標(biāo)，制定了以電壓電流型全橋電路作為主拓?fù)涞碾p向DC-DC變換器總體方案。為提高變換器效率，對(duì)主拓?fù)溥M(jìn)行了改進(jìn),通過(guò)反激變壓器與數(shù)字化軟啟動(dòng)相結(jié)合的方案，實(shí)現(xiàn)了電路的軟啟動(dòng)，采用有源鉗位技術(shù)，抑制了功率開(kāi)關(guān)管電壓尖峰。
　　運(yùn)用狀態(tài)平均法對(duì)變換器進(jìn)行小信號(hào)建模。通過(guò)MATLAB仿真觀(guān)察并設(shè)計(jì)改進(jìn)其

3、系統(tǒng)特性,并據(jù)此設(shè)計(jì)增量式PID控制算法。在現(xiàn)有硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行了數(shù)字控制器軟件方案設(shè)計(jì)包括PWM模塊、A/D數(shù)據(jù)采集模塊、串口和CAN通訊系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
　　根據(jù)以上研究完成了樣機(jī)的制作，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了輸出紋波、轉(zhuǎn)換效率測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析。測(cè)試結(jié)果表明有源鉗位技術(shù)、數(shù)字控制器軟件優(yōu)化有效的減小了輸出紋波，有源鉗位軟開(kāi)關(guān)技術(shù)提高了變換器的轉(zhuǎn)換效率。并建立了與其他變換器并網(wǎng)工作時(shí)保護(hù)機(jī)制。
　　樣機(jī)測(cè)試結(jié)果表明，使用