雙向隔離式DC-DC變換器.pdf

1、雙向DC/DC變換器能夠在保持變換器兩端電壓極性不變的情況下實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，相對(duì)傳統(tǒng)的單向DC/DC變換器節(jié)省了器件數(shù)目，減小了變換器的體積，提高了系統(tǒng)功率因數(shù)。隨著電動(dòng)汽車、不間斷電源(UPS)、風(fēng)能發(fā)電等綠色能源的快速發(fā)展，雙向DC/DC變換器得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　本文主要介紹了單相隔離型雙向全橋DC/DC變換器和三相隔離型雙向橋式DC/DC變換器的工作原理，并對(duì)其控制方法進(jìn)行了研究。單相隔離型雙向全橋DC/DC變換

2、器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱、易實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)及能量雙向流動(dòng)等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于中大功率場(chǎng)合。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最常采用單移相控制方式，具有控制簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn);但當(dāng)輸入輸出電壓不匹配時(shí)，變換器回流功率變大、電流應(yīng)力增高，致使系統(tǒng)損耗增加且對(duì)開關(guān)管的要求更為苛刻。為了解決單移相控制方式存在的弊端，本文對(duì)兩種雙移相控制方式進(jìn)行了介紹，建立了系統(tǒng)輸出功率、回流功率及電感電流應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了分析。為了減小系統(tǒng)回流功率及電感電流應(yīng)力，本文提

3、出了基于雙移相控制的回流功率及電感電流應(yīng)力優(yōu)化控制策略，該控制策略根據(jù)傳輸功率及輸入/輸出電壓調(diào)節(jié)比所處的不同范圍，采用分段優(yōu)化方法，得出各范圍內(nèi)的優(yōu)化內(nèi)移相比。通過(guò)仿真計(jì)算，對(duì)比研究了該優(yōu)化策略與單移相控制下的回流功率及電感電流應(yīng)力曲線，說(shuō)明所提出的優(yōu)化控制策略能夠減小系統(tǒng)的回流功率及電感電流應(yīng)力，降低系統(tǒng)損耗，增加系統(tǒng)功率容量，在變換器輕載或電壓調(diào)節(jié)比較大時(shí)，效果更為明顯。文中給出了詳細(xì)的優(yōu)化控制算法和系統(tǒng)控制方案，并基于該方案設(shè)計(jì)