直流供电系统中Dc-DC变换器技术的研究

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为了研究新能源发电,进行高校实验示范,需要建立新能源发电实验平台。实验平台中48V直流母线将发电、储能、逆变、负载模块集中在一起,由DSP控制,DC/DC变换器是连接这些模块的必须环节。本文将对各种DC/DC变换器进行广泛综合研究,为实验平台选择合适的DC/DC变换器做出基础研究和实验。  首先,大量阅读分析国内外现有DC/DC电路。对DC/DC电路从不同角度进行分类总结,对DC/DC电路各功率等级的拓扑电路研究现状及控制策略作出总结。  其次,对降压、升压、升降压等典型传统非隔离电路的主要问题详细分析:理想与非理想情况的平均法建模,电压及转换效率表达式,小信号建模分析,软开关,关键问题均给出了Matlab/Simulink仿真验证。这些都是研究传统电路的通用方法,需要有全面规范的方法步骤。对典型隔离电路,主要是对全桥、半桥变换器的主要问题详细分析:工作模态,电路数量关系,软开关策略,影响转换效率的因素,关键问题均给出了仿真验证。光伏发电是微网系统的主要发电形式之一,Boost电路作为MPPT控制器有广泛应用,设计Boost-MPPT控制器,进行仿真验证,结果显示控制器具有良好的跟踪外界环境变化的能力。每章节对各类电路的优缺点、适用场合进行对比总结。  最后,在实验平台的需要下设计了双向DC/DC变换器,进行软硬件设计,采用TMS320F2812作为主控制器。实验结果显示变换器具有良好的稳态和动态性能,可进行正向Buck与反向Boost控制。
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