适用于高压输入大功率场合的软开关DC-DC变换器的研究

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:asdfghjke
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,直流变换技术的应用依然渗透在各行各业,采用合适的直流变换器不仅能使提高电流变换系统的可靠性,而且可以起到降低功耗,节能环保的作用。在很多领域例如非并网风电、燃料电池发电,工程器械用电的传输等情况下经常用到高输入电压、大功率的场合,所需的 DC/DC变换器需要满足高输入电压的设计要求。而在这些需要用到直流电力变换的系统中,高输入电压是设计 DC-DC变换器的主要难点。目前,对于高压输入的直流变换的问题主要采用以下几种解决方案:(1)通过器件的串联来提高承受的电压;(2)使用三电平或多电平来降低输入管承受的压降;(3)使用在输入侧串联(ISOP)等多模块的方法来均分输入电压。本文主要对上述后两种方案进行例如分析和验证。  本文第二章研究分析了全桥软开关直流变换器的特性,研究并设计了输入2500V输出100V的直流变换器,其功率管单管压降等于输入电压。第三章以三电平软开关直流变换器为例,论证了三电平软开关在较高电压传输中的优点,其输入电压为5000V,两倍于第二章中提到的全桥直流变换器输入电压,单管压降依然是2500V,额定输出的功率也提高了近1倍。三电平变换器可以使IGBT管上的压降减少为输入电压Vin的一半,并且可以在较宽的范围内实现软开关。实现软开关可以让管上的损耗大大减少,从而大大减少管子发热,大大提升了变换器的性能。因此三电平软开关在几千伏的工程器械中应用较为广泛,实现中大功率的传输上有优势。  当输入电压变得更高,传输功率更大的情况下,多电平变换器会存在很多局限性,因此本文研究了一种模块化组合变换器,第二章提到的全桥软开关直流变换器作为其中的一类模块得到应用。分别讨论了两个相同模块和两类不同模块组合时的情况,并且进行了理论分析。研究了 ISOP-FB组合式直流变换器的输入电压和输出电流的关系,讨论了各模块输入电压存在压差的原因,并对其中重要的影响因素进行了分析和仿真验证。此外,还设计了输入电压为7500V,输出依然是100V的直流变换器。最后本文还对负载发生变化和输入总电压发生变化时的系统特性进行理论分析和仿真验证。这种方式可以推广到n个模块,在开关管承受压降不变的情况下,极大程度地提高了输入的电压等级和变换器传输的功率。
其他文献
直线感应电动机是一种将电能直接转换成直线运动机械能、而不需要中间转换机构的传动装置。直线电动机具有结构简单,噪声小,耐用,维修方便等优点,在许多工业领域都有应用,特别是成功地应用在轨道运输领域中的新型运输工具磁悬浮列车上。磁悬浮列车是利用磁力将列车悬浮在轨道的上方,利用直线电动机驱动而运行的,与地面无机械接触,不产生摩擦损耗,运行维护简单方便。因为磁浮列车没有传统意义上的轮轨,列车运行的状态完全靠
细胞粘附分子间相互作用介导了炎症反应、肿瘤转移、动脉硬化和创伤愈合等重要生物学过程,定量描述为受体-配体结合和解离的二维反应动力学。反应动力学参数——分子结合时的
湖南省省内煤炭资源缺乏,必须依靠外省的供给。因此在保证正常供电计划需求的同时,能够适应燃煤供给和发电需求之间的变化和不确定性,合理规划火电企业电煤储存,对电网的安全运行
随着城市建设的发展,路灯除提供街道照明的传统功能外,更发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。对城市照明系统的智能化管理要求越来越高,传统的路灯监控系统难以适应路
在工业产品设计与制造过程中,需要快速、高精度的获取产品表面几何信息,因此发展出不同类型的坐标测量技术和设备(CMM)。与其它测量技术相比,双目立体视觉测量系统以其能够快速
众所周知,宏观界面的开裂在微观上对应原子键的破断。对与界面开裂是Ⅰ型原子面分离的简单开裂方式来说,由第一原理模拟得到的界面开裂位移和界面粘结应力与宏观有限元模拟中用
学位
本文研究高速弹丸(>1.5km/s)和液体斜侵彻问题。该问题涉及高超声速发射装置和测试技术、空气动力学、流体界面和高速水力学、固体冲击动力学等多学科交叉,也是流体力学和固体
近期国内现实经济生活中的一大热门新闻话题,就是国内的某些资金、热钱对小小大蒜的疯狂炒作,以及背后的种种造富神话故事。据说,国内主产区之一的山东金乡县大蒜年内最大涨
水中悬浮隧道是一种新型的跨水域交通工具,它因具有跨越能力强和对环境影响较小等优点受到国内外学者和政府的关注。然而,迄今为止世界上还没有建成一座水中悬浮隧道,其主要原因
随着电机节能工作的不断深入,三相异步电机运行管理备受关注。电机运行管理的关键是在役电机运行效率的监测。因此,本文对在役三相异步电机运行效率估算方法进行了研究,完成了以