基于有源箝位正激磁集成变换器无源控制的研究

论文摘要

传统的有源箝位正激变换器存在输出电流脉动较大、动态特性差等问题,为了改善其整体性能,本文将磁集成技术和无源控制技术引入到有源箝位正激变换器中。本论文首先根据磁通正向耦合的思路,得到有源箝位正激磁集成变换器。并讨论了磁集成技术对电流脉动以及变换器效率的影响,给出了集成磁件的设计依据。其次通过对有源箝位正激磁集成变换器的工作原理和工作特性的分析,建立了有源箝位正激磁集成变换器的数学模型,给出了其无源控制策略的推导过程,并通过Matlab/Simulink软件进行仿真验证。仿真结果充分证明了磁集成技术和无源控制方法相结合,对有源箝位正激变换器的稳态纹波和动态响应都有所改善,从而验证了本文理论研究的正确性。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 磁集成有源箝位正激变换器概述
• 1.2.1 磁集成技术国内外发展现状
• 1.2.2 磁集成有源箝位正激变换器的研究意义
• 1.3 无源控制有源箝位正激磁集成变换器概述
• 1.3.1 有源箝位正激变换器控制方法概述
• 1.3.2 无源控制技术的国内外发展现状
• 1.3.3 基于有源箝位正激磁集成变换器的无源控制的研究意义
• 1.4 本文的研究内容
• 2 磁集成有源箝位正激变换器的研究
• 2.1 引言
• 2.2 有源箝位正激变换器的研究
• 2.2.1 有源箝位正激变换器的基本原理
• 2.2.2 有源箝位正激变换器的基本关系
• 2.3 磁集成有源箝位正激变换器的研究
• 2.3.1 有源箝位正激变换器中磁性元件的工作特点
• 2.3.2 磁集成有源箝位正激变换器的推导
• 2.3.3 磁集成变换器的磁路分析
• 2.3.4 磁集成变换器的基本关系
• 2.3.5 集成磁件设计依据
• 2.3.6 集成磁件测试
• 2.4 磁集成技术对有源箝位正激变换器性能的影响
• 2.4.1 输出电流脉动对比
• 2.4.2 轻载效率的对比
• 2.5 本章小结
• 3 无源控制有源箝位正激磁集成变换器的研究
• 3.1 非线性系统简介
• 3.2 无源控制的基本原理
• 3.3 有源箝位正激磁集成变换器的无源化控制方案一
• 3.3.1 有源箝位正激变换器的工作模态分析
• 3.3.2 有源箝位正激变换器模型的建立
• 3.3.3 有源箝位正激变换器无源控制策略的推导
• 3.3.4 有源箝位正激磁集成变换器无源控制模型的建立
• 3.3.5 有源箝位正激磁集成变换器的无源控制规律
• 3.4 有源箝位正激磁集成变换器的无源控制方案二
• 3.4.1 有源箝位正激变换器无源性控制器的设计
• 3.4.2 有源箝位正激磁集成变换器无源性控制器的设计
• 3.5 本章小结
• 4 参数设计以及仿真验证
• 4.1 主电路设计
• 4.2 集成磁件的磁件设计
• 4.2.1 磁芯的选择
• 4.2.2 集成磁件的选择以及气隙、磁阻参数的设计
• 4.3 控制电路设计
• 4.4 驱动电路设计
• 4.5 采样电路设计
• 4.6 仿真验证
• 4.6.1 有源箝位正激变换器的稳态仿真结果
• 4.6.2 有源箝位正激变换器的阶跃响应仿真结果
• 4.6.3 负载扰动特性的仿真效果
• 4.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集