采用主从控制结构的ISOP高输入电压直流变换器的研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zy_landicorp
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高压辅助电源的供电是高压直流供电系统的重要组成部分。本文的目的是在已知存在的高压辅助电源解决方案的基础上,提出了一种高效,低成本的高压辅助电源解决方案。  高压辅助源的输入电压很高,输出电压很低。本文通过双管正激变换器输入串联输出并联(Input Series Output Parallel,简称ISOP)的方式来解决高输入电压的问题。由于输入电压是由几个变换器模块串联,所以每个模块只需要承受部分输入电压。本文对ISOP的两种输出并联方式进行比较,分析其优缺点。详细分析了输入串联输出并联式变换器的工作特性,并分析了影响输入串联输出并联式变换器均压和均流的原因。  高压辅助电源的输入电压等级很高,因此要求其具有很高的可靠性。双管正激变换它不存在桥臂直通的问题,可靠性很高。因此,本文采用双管正激变换作为变换器输入串联输出并联的基本模块。本文设计了一种电流型控制的双管正激变换器,并对其实验结果进行分析。实验结果证明双管正激变换器可以有效地降低开关应力和提高变换器的可靠性。  高压辅助源的控制器的复杂程度也是影响系统稳定和效率的重要因素。本文提出一种基于主从概念的输入串联输出并联组合式变换器拓扑作为高压辅助电源,其控制策略为一种分离式的主从控制。变换器主要的输出电压是由主变换器模块控制的,与此同时,输入电压和输出电流通过从变换器模块平均和共享。  本文提出的主从式的ISOP组合变换器有两个显著特点,第一个是两个具有更低电压等级的变换器拓扑通过ISOP式的连接可有效降低开关电源的成本和体积。第二点是输入串联的滤波电容的电压可无损平衡,这样可进一步改善变换器的效率和减少总体成本。本文对本方案进行了理论分析并通过实验样机证实了理论分析的正确性。
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