6kVA高性能航空靜止變流器前級(jí)DC-DC的研制.pdf

1、270V高壓直流電源系統(tǒng)由于重量輕、效率高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代飛機(jī)供電方式的發(fā)展趨勢(shì)。航空靜止變流器作為飛機(jī)的二次電源，主要把270V直流電變換為115V/400Hz交流電供機(jī)載設(shè)備使用，是航空電源系統(tǒng)的重要組成部分。本文以兩級(jí)式航空靜止變流器前級(jí)DC/DC變換器為研究對(duì)象，由于后級(jí)采用三相四橋臂逆變器，因此需要選擇合適的前級(jí)直流拓?fù)??；贐oost三電平變換器功率管電壓應(yīng)力小、輸入電流輸出電壓脈動(dòng)較小等優(yōu)點(diǎn)，有助于提高ASI的功率密度和能量

2、轉(zhuǎn)換效率，因此本課題采用Boost三電平變換器作為前級(jí)拓?fù)?，并重點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行研究。
　　本文首先介紹了Boost三電平變換器的基本工作原理，分析了不同開(kāi)關(guān)模態(tài)下變換器的工作情況和主要波形，確定了180移相控制策略。推導(dǎo)了電壓輸入輸出關(guān)系，利用狀態(tài)空間平均的概念建立了變換器占空比到輸出電壓的傳遞函數(shù)。在理論分析基礎(chǔ)上結(jié)合項(xiàng)目技術(shù)要求，對(duì)Boost三電平變換器開(kāi)關(guān)管、二極管、電感電容進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。分析了變換器的原始回路傳遞函數(shù)特性，完成

3、穩(wěn)壓環(huán)和均壓環(huán)控制器設(shè)計(jì)。文章還詳細(xì)介紹了其他主電路和部分輔助電路的參數(shù)設(shè)計(jì)。此外本文分析計(jì)算了Boost三電平變換器的損耗，主要包括開(kāi)關(guān)管、二極管、電感，得到損耗分布情況和變換器的效率，對(duì)進(jìn)一步提高前級(jí)的效率和功率密度提供了思路。
　　最后用Matlab搭建了Boost三電平變換器的仿真模型，對(duì)變換器工作情況進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果驗(yàn)證了變換器設(shè)計(jì)的可行性。研制了兩臺(tái)270V/360V6kVA的原理樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)