双输入反激DC/DC变换器的研究

论文摘要

随着现代社会能源危机的爆发,传统能源已经开始不能满足人类的需求,于是新能源的开发与利用越来越受到人们的重视。其中太阳能因为其自身诸多的优点逐渐成为新能源开发中一个重要的研究方向。太阳能电池因其独特的光电转化能力成为利用太阳能能源的一种重要形式,本文首先介绍了太阳能电池的特性,根据其输出特性设计了实验模拟电路和最大功率跟踪控制电路,实现了太阳能电池最大功率的输出。然后针对太阳能电池输出功率不稳定的缺点选择了双输入反激变换器来整合太阳能和市电两种互补的能源,论文对双输入反激变换器的控制电路和功率电路的设计进行了研究,并制作了一台使用市电和太阳能电池供电的双输入反激变换器(48V/1A)原理样机进行实验验证。最后为提高变换器效率提出了一种双输入准谐振反激变换器以实现功率管的软开关。论文对双输入准谐振反激变换器的功率电路和控制电路的设计进行了研究,并进行了仿真验证。以上结论说明:基于太阳能电池的双输入反激变换器及软开关的双输入准谐振反激变换器可以有效的整合其他形式的能源为负载稳定供电,双输入反激变换器是小功率场合利用太阳能电池的一种重要形式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 新能源的开发与利用
• 1.1.1 传统能源无以为继
• 1.1.2 必由之路新能源
• 1.1.3 太阳能——新能源中的闪耀明星
• 1.2 太阳能电池的特点
• 1.3 多输入变换器
• 1.4 本文的研究内容和研究意义
• 第二章 太阳能电池及其最大功率跟踪
• 2.1 太阳能电池特性
• 2.1.1 太阳能电池的结构和工作原理
• 2.1.2 太阳能电池的伏安特性
• 2.2 模拟太阳能电池实验电路
• 2.3 常用最大功率跟踪控制方法
• 2.3.1 固定电压跟踪法
• 2.3.2 扰动观察法
• 2.3.3 导纳微分法
• 2.4 模拟器件构成的MPPT 控制器
• 2.5 仿真结果
• 2.6 本章小结
• 第三章 双输入反激变换器
• 3.1 反激变换器工作原理
• 3.1.1 单端反激变换器工作原理
• 3.1.2 双输入反激变换器工作原理
• 3.2 电路参数设计
• 3.2.1 功率电路的设计
• 3.2.2 控制电路的设计
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 实验波形
• 3.3.2 效率测试与损耗分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 准谐振双输入反激变换器
• 4.1 单端准谐振反激变换器
• 4.2 双输入准谐振反激变换器
• 4.2.1 移相电路
• 4.2.2 谐振特性
• 4.2.3 变换器工作特性
• 4.3 电路参数设计
• 4.3.1 功率电路的设计
• 4.3.2 控制电路的设计
• 4.4 仿真结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 本文的主要工作
• 5.2 下一步要完成的工作
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表学术论文
• 附录