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集成Buck-Boost+LLC级联变换器控制研究
| 论文题名： | 集成Buck-Boost+LLC级联变换器控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;DC/DC变换器;宽输入电压;最优移相角 |
| 摘要： | 电动汽车内部高压蓄电池通过DC/DC变换器为低压辅助蓄电池及车载辅助设备进行充电。集成Buck-Boost+LLC级联变换器可以满足宽输入电压范围的要求且可以工作在恒压或恒流状态，非常适合电动汽车DC/DC变换器的应用。本文针对该电路现有PWM+Phase-shift同频控制方案进行改进，提出了一种新的移相角选择方案。在改进控制方案下，可以减小变换器的导通损耗，提高效率，并可以扩大变换器的ZVS范围。同时当输入电压或功率连续变化时，改进控制方案实现ZVS需要的移相角连续变化，克服了原有控制方案在控制过程中移相角突变的问题，简化了系统控制，同时提高了变换器的可靠性。 该文首先介绍了集成Buck-Boost+LLC级联变换器的拓扑结构，以及现有同频方案下变换器工作模式的划分、增益特性和功率传输特性，并指出了同频方案中所选移相角不连续且造成变换器导通损耗大的问题。为了减小导通损耗，对变换器的ZVS条件进行了分析，得到在特定功率下能够实现软开关的移相角范围，提出了最优移相角的选择方案，指出在改进控制方案下变换器的ZVS范围及其影响因素。之后对改进方案与现有同频方案进行比较，得出了改进方案可以减小导通损耗、扩大ZVS范围和提高系统稳定性的结论。之后通过建模得到系统的传递函数，为了减小负载突变对输出电压和输出电流的影响，设计了闭环调节器，为了减小输入电压突变对系统的影响，加入了输入电压前馈环节，并利用仿真进行了验证，并给出了系统的控制策略。最后给出了包括开关管、同步整流管、电感、变压器在内的硬件设计方法，并搭建了一台200~450V输入，输出为14V/71.5A的样机，通过实验对理论分析进行了验证。 |
| 作者： | 刘梦珠 |
| 专业： | 电力电子与电力传动 |
| 导师： | 朱艳萍;孙孝峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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