dc-dc直流變換器畢業(yè)論文-文庫吧
2025-06-13 07:54 本頁面
【正文】 時，控制器通過檢測電壓和電流立即做出反應(yīng)，用蓄電池通過放電單元來提供負(fù)載能量，并在一定時間段內(nèi)保證直流總線電壓的恒定，使外界的變化不會影響到對直流負(fù)載的連續(xù)供電。而這個系統(tǒng)中的充放電單元就可以用雙向DC/DC變換器來代替。 在USP中采用雙向DC/DC變換器可以起到以下的作用：中間變換、升降壓，方便選配蓄電池；將電池充放電工作隔離開；優(yōu)化充放電過程，提高充放電過程和蓄電池使用壽命；允許蓄電池和直流母線相互隔離，保證安全?！?】分布式發(fā)電系統(tǒng)包括多種新型發(fā)電單元，許多發(fā)電單元輸出為直流電源(燃料電池、太陽能等)，同時分布式發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部能量是多路徑流動，具備雙向功率流動的典型特征，雙向DC/DC變換器可以在分布式發(fā)電系統(tǒng)發(fā)揮重要作用。 本章小結(jié) 本章主要對雙向直流變換器的基本概念、應(yīng)用背景以及發(fā)展前景進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并針對不同的應(yīng)用方向進(jìn)行了系統(tǒng)的描述，指出了目前雙向變換器在發(fā)展過程中所遇到的主要的難題。第二章 雙向DC/DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)本章簡單介紹了單向DC/DC變換器的基本原理和類型，并根據(jù)雙向DC/DC變換器按照有無變壓器隔離的分類，對各種典型雙向DC/DC變換器的電路拓?fù)渥隽嗽敿?xì)的介紹。 DC/DC變換器的基本原理與類型 DC/DC變換器的基本原理DC/DC變換器即是把直流電壓變換為另一數(shù)值的直流電壓，是開關(guān)電源技術(shù)的一個分支。它是由半導(dǎo)體功率器件作為的開關(guān)管、二極管、電感、電容、負(fù)載和直流電源構(gòu)成的，通過使帶濾波器的負(fù)載電路和直流電壓時而接通、時而關(guān)斷，使得負(fù)載上得到另一個直流電壓。在所有的DC/DC變換器中，Buck和Boost電路是最基本的。 DC/DC變換器的類型DC/DC變換器可以由輸入輸出之間是否有變壓器而分為隔離型和非隔離型。非隔離型的主要拓?fù)溆校築uck降壓變換器、Boost升壓變換器、BuckBoost升降壓變換器、Cuk變換器、Sepic變換器和Zeta變換器。隔離型的的主要拓?fù)溆校赫ぁ⒎醇?、推挽、半橋、全橋型變換器。（1） 非隔離型變換器 下面主要介紹最基本的Buck降壓變換器和Boost升壓變換器的工作原理。BUCK：當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，電源通過電感L給電容C充電；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感L續(xù)流，逐漸降低，電容上的電流由正逐漸降為零，并變成負(fù)向。進(jìn)而開關(guān)管再次導(dǎo)通，電感上電流增加。BOOST：當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，電源向電感儲能，電感電流增加，負(fù)載由電容供電；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感電流減小，電感電勢與輸入電壓疊加，迫使二極管D導(dǎo)通，一起向負(fù)載供電，并同時向電容C充電。（2） 隔離型變換器下面主要介紹反激式變換器的工作原理：它是由電感變壓器T、功率晶體管Q、二極管D和濾波電容C組成。晶體管受驅(qū)動信號驅(qū)動，周期的導(dǎo)通與關(guān)斷。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時，在理想情況下，輸入電壓全部加在電感變壓器初級上，變壓器初級感應(yīng)電勢同名端為正，次級同名端也為正，二極管反偏截止，所以電感變壓器此時作為電感運行，電源向電感儲能，由輸出電容向負(fù)載供電；當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時，電感能量不能突變，變壓器各線圈感應(yīng)電勢反號，同名端為負(fù)，迫使二極管導(dǎo)通，電感能量逐步轉(zhuǎn)為電場能量向負(fù)載放電和向電容充電。 雙向DC/DC變換器的電路拓?fù)?緒論中已經(jīng)提到，雙向DC/DC變換器是在保持輸入、輸出電壓極性不變的情況下，根據(jù)需要改變電流方向，通過在開關(guān)管上反并聯(lián)二極管、在二極管上反并聯(lián)開關(guān)管再加上適當(dāng)?shù)目刂苼韺崿F(xiàn)能量的雙向傳輸?shù)淖儞Q器。它可以根據(jù)有無變壓器隔離分為隔離型和非隔離型。 非隔離型雙向DC/DC變換器 非隔離型雙向DC/DC變換器的主要拓?fù)溆校弘p向BuckBoost變換器、雙向Buck/Boost 變換器、雙向Cuk變換器和雙向SepicZeta變換器。下面主要介紹雙向BuckBoost變換器和雙向Buck/Boost 變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 雙向BuckBoost變換器：是由Buck變換器變換而來的，在晶體管Q上反并聯(lián)二極管D，在二極管D上反并聯(lián)晶體管Q，該電路便是雙向DC/DC變換器。它可以工作于兩種模式：降壓模式和升壓模式。當(dāng)能量從V1流向V2，Q1工作，Q2不工作，V1為電源端，則該變換器為Buck變換器；當(dāng)能量從V2流向V1，Q2工作，Q1不工作，V2作為電源端，則該變換器為Boost變換器。若兩側(cè)都有電源，則能量流動方式取決于兩電源電壓大小和占空比的大小，兩端的電壓極性相同，V1V2。雙向Buck/Boost 變換器：與單向Buck/Boost變換器拓?fù)洳煌氖?，在原開關(guān)管處反并聯(lián)二極管，在原二極管處反并聯(lián)開關(guān)管，Q1和Q2互補方式導(dǎo)通，兩者間應(yīng)設(shè)定死去時間，以避免同時導(dǎo)通，其與BuckBoost不同的是：V1和V2電壓是反極性的，且其大小任意。 隔離型雙向DC/DC變換器隔離型雙向DC/DC變換器是在非隔離型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，相對要復(fù)雜得多，對于變壓器，穩(wěn)態(tài)時實現(xiàn)磁化和去磁
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