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电动汽车直流变换系统的设计与电磁兼容
| 论文题名： | 电动汽车直流变换系统的设计与电磁兼容 |
| 关键词： | 电动汽车;直流变换系统;移相全桥变换器;软开关技术;零电压开关;电磁兼容 |
| 摘要： | 近年来，人们已逐渐认识到传统的燃油汽车是造成全球环境污染和大气雾霾的一个重要因素。电动汽车的问世对缓解大气污染意义重大。相比传统汽车，电动汽车增加了DC/DC直流变换系统和DC/AC驱动逆变系统，无需消耗大量的石化能源，在节能减排方面意义巨大。然而，这两大电源变换系统的工作效率、能量损耗和电磁干扰等问题，仍是目前电动汽车高效、稳定、可靠运行亟待解决的重大课题。 众所周知，软开关技术是提高高频开关电源工作效率、减小开关损耗、降低电磁干扰的一种有效手段。本文在详细分析移相全桥变换器工作原理的基础上，将软开关技术应用到该拓扑上，提高了电动汽车直流变换器系统的电能传输和利用效率，同时降低了该系统的电磁干扰。 本文首先以移相全桥ZVS变换器为研究对象，从主电路拓扑结构改进到参数计算和设定均进行了较为详细的理论分析，并详细阐述了控制电路的移相、稳压调控原理和外围调控电路的参数设定方法；然后采用Saber软件进行了电路建模及仿真验证；最后从理论上阐述了噪声干扰的产生原理，提出了抑制方法。论文主要工作如下： （1）分析了基于软开关技术的几类全桥DC/DC变换器的拓扑结构特点，确定了本课题所采用的电路结构，即移相全桥ZVS变换电路；分析了该电路的工作原理和存在的问题——副边占空比有丢失现象、变压器原边存在直流分量、副边整流电路的选择，提出了解决方法。 （2）针对移相全桥ZVS变换器，从主电路、移相控制电路、驱动电路和电压反馈调节电路入手，分别对每一个电路模块进行了结构设计、元器件选型及参数计算，如主变压器的设计、谐振电容电感的设计、隔直电容的选取、输出滤波电容电感的参数计算和控制芯片外围电路的设计，以及对相关控制电路参数进行计算。 （3）在Saber软件中对各个电路模块进行建模设计，搭建了移相全桥ZVS变换器的仿真电路，进行理论分析的仿真验证。仿真结果表明，本文设计的移相全桥变换系统可以较好的实现相应功能，且输出电压稳定可控。 （4）分析了功率开关管和整流二极管的电压、电流波形中尖峰脉冲的产生机理，讨论了电动汽车直流变换系统中电磁干扰的产生源、传导路径和危害性，提出了抑制方法。 |
| 作者： | 杨东东 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 刘芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北方民族大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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