軟開關雙向全橋DC-DC變換器的設計與實現(xiàn).pdf

1、雙向DC-DC變換器是能夠根據(jù)需要調節(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)、混合能源電動汽車等應用場合。軟開關技術的應用可以降低雙向DC-DC變換器的開關損耗，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變換器的應用需求為標準，將移相全橋軟開技術運用到此變換

2、器的設計中。重點分析其主電路工作原理、軟開關的實現(xiàn)、小信號模型建立、數(shù)字控制系統(tǒng)設計等，主要研究內容如下：
　　按照所給定的的技術指標，制定了以電壓電流型全橋電路作為主拓撲的雙向DC-DC變換器總體方案。為提高變換器效率，對主拓撲進行了改進,通過反激變壓器與數(shù)字化軟啟動相結合的方案，實現(xiàn)了電路的軟啟動，采用有源鉗位技術，抑制了功率開關管電壓尖峰。
　　運用狀態(tài)平均法對變換器進行小信號建模。通過MATLAB仿真觀察并設計改進其

3、系統(tǒng)特性,并據(jù)此設計增量式PID控制算法。在現(xiàn)有硬件平臺基礎上進行了數(shù)字控制器軟件方案設計包括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的制作，對樣機進行了輸出紋波、轉換效率測試，并對測試結果進行分析。測試結果表明有源鉗位技術、數(shù)字控制器軟件優(yōu)化有效的減小了輸出紋波，有源鉗位軟開關技術提高了變換器的轉換效率。并建立了與其他變換器并網(wǎng)工作時保護機制。
　　樣機測試結果表明，使用