基于软开关的大功率双向DCDC变换器的研究

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1、基于软开关的大功率双向DC／DC变换器的研究摘要随着科技和生产的发展，对双向DC／DC变换器的需求日益增多，主要有直流不停电电源系统、航空电源系统、电动汽车等车载电源、直流功率放大器及蓄电池储能等应用场合。软开关(Softswitching)技术的应用可以降低双向DC／DC变换器的开关损耗，提高变换器的工作效率．为变换器的高频化提供可能性，从而大大缩小变换器的体积，提高变换器的功率密度和动态性能。文中从双向DC／DC变换基本单元入手，针对某大型车载电源系统设计了一种新型双向DC／DC变换器拓扑电路，降压变换采用移相全桥式ZVS--PWM功率变换，

2、升压变换采用推挽式DC／DCBoost功率变换。考虑到其输出功率较大，使用四个独立的变换器并联，利用控制电路的稳压限流特性实现热备份。文中介绍了移相全桥式软开关交换及推挽式DC／DCBoost变换的工作原理，分析了移相全桥ZVS的实现和占空比的丢失，并设计了各自的控制电路和保护电路。在研究过程中首先使用／'spice仿真对该方案进行了仿真，证明了该拓扑结构的可行性。在此基础上进行了实验样机的研制，并在该样机上进行调试，文中最后给出了试验波形。关键词：双向DC／DC软开关推挽式Boost移相全桥仿真Studyofahigh-powerbi-dire

3、ctionalDC／DCconverterbasedonsoft-switchingAbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,bidirectionalDC／DCconveHersateincreasinglyusedillapplicationssuchasDCuninterruptiblepowersupplies，aerospacepowersystems，hybrid—energyelectricvehicle，DCpoweramplifierandbaReD'energystora

4、gesystem．Employingsoft-switchingtechniquesinbidirectionalDC／DCconvertersreducesswitchinglossandimprovesefficiencyoftheconvfft'ters．Thesoft-switchingconverterscanoperateinhigherfrequencgAsaresIIlt，theconverterswillhavehighpowerdensityandfastdynamicresponse．IIlthisdissertation,

5、anovelbidirectionalDC／DCconverter’stopologywasdesigned,witchusedi11vehiclepowersupplysystems．Theconverteriscomposedoffundamentalbidirectionalswitchcell，usingphase-shiftedfun-bridgeZVSPWMDC／DCconvgrlerinbuckcircuitandusingpush-puilboostconverterinboostcircuit．Thewholehj曲powers

6、witchsupplyhavefourbidirectionalDC／DCconverterswhichareparallelconnection．Thetheoryofphase·shiftedfull-bridgeZVSPWMDC／DCconverterandthetheoryofpush-pullboostconverterareintroduced．ThemethodsofrealizeZVS(ZeroVoltageSwitching)isstudiedindetail．Thecontrolci．,euitandprotectedcirc

7、uitisalsodesignedinthisdissertafion．FirstPspicesimulationwasused．witchprovedthefeasibi／ityoftheproject．Thenprototypeaeroplanew器excogitatedtovalidatetheresuit．Finally,theexperimentalwavesoftheprototypearegiven．Keyword：bidirectionalDC／DC，soft-switching,push-pullboost,phase-shif

8、tedFB．simulation独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特