【正文】 .............................................................................. 4 Flyback 電路工作原理 ................................................................................................... 6 本文的研究內(nèi)容及意義 ....................................................................................................... 7 第 2 章 Boostflyback 變換器 ............................................................................................................ 8 變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作過程 ............................................................................. 8 拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)及其工作原理 .............................................................................................. 8 拓?fù)涔ぷ鬟^程分析 ................................................................................. 9 Boost DCDC 變換器模型 .................................................................................................... 11 本章小結(jié) ...........................................................................................................................13 第 3 章 電路參數(shù)計算及控制器設(shè)計 ................................................................................................14 設(shè)計要求： ........................................................................................................................14 ..........................................................................................................14 MOS 管參數(shù)設(shè)計 ......................................................................................................14 濾波電容參數(shù)設(shè)計 ...................................................................................................15 電感值計算： ..........................................................................................................16 Boost 電路二極管設(shè)計 ...............................................................................................16 控制器設(shè)計 ........................................................................................................................16 控制器的應(yīng)用背景 ...................................................................................................16 控制器設(shè)計 ..............................................................................................................17 PID 參數(shù)整 定口訣： .................................................................................................18 試湊法求 PI 參數(shù) .....................................................................................................18 試湊數(shù)據(jù)總結(jié)： .......................................................................................................22 基于邊界整定法的經(jīng)驗公式： ..................................................................................22 本章小結(jié) ..........................................................................................................................23 第 4 章 主電路的仿真及結(jié)果分析 ...................................................................................................24 PSIM 電力電子仿真軟件 .....................................................................................................24 仿真輸出結(jié)果及分析 .........................................................................................................25 仿真主電路 ..............................................................................................................25 變化的輸入電壓，輸出電壓的響應(yīng)曲線 ....................................................................28 負(fù)載突加的實驗仿真波形 ..........................................................................................29 本章總結(jié) ...........................................................................................................................31 第 5 章 總結(jié)與展望 ........................................................................................................................32 全文總結(jié) ...........................................................................................................................32 后期展望 ..........................................................................................................................32 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................33 致謝 ...............................................................................................................................................36 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 升壓變換器的歷史背景 開發(fā)新能源的緊迫性與可再生能源的開發(fā) 升壓式 DC— DC 變換器在通信、電子、計算機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，光伏發(fā)電領(lǐng)域中光伏組件模塊輸出電壓低，為了將直流母線電壓提升到常規(guī)電壓以用來并網(wǎng)逆變，用的直流變換器必須具備高電壓增益的特點，變換器的變換效率與光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電效率息息相關(guān)，因此，研究適合用于小功率場合、達(dá)到高電壓增益、高效率要求的直流變換器成了急待解決的問題。 近年來，對于利用太陽能來光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了很深入的研究，所以取得了前所未 有的發(fā)展，通過太陽能的光伏并網(wǎng)發(fā)電成為利用太陽能的主要方式之一。 開關(guān)單元高增益直流變換器 電感、電容作為儲能元件，具有電源的性質(zhì)，將開關(guān)管、二極管與儲能元件相組合，構(gòu)成開關(guān)單元，通過控制開關(guān)管導(dǎo)通 /關(guān)斷狀態(tài)的切換，改變變換器中多個儲能元件間的連接方式，可以達(dá)到高電壓增益的效果。 CSD 1D 3L 2L 1D 2V iR LC 1D 1LD 2v iD 3C 2R LC 3S (a)開關(guān)電感 Boost 變換器 (b)開關(guān)電容 Boost 變換器 圖 12 輸出側(cè)多電容串聯(lián)結(jié)構(gòu)耦合電感高增益直流變換器 耦合電感高增益直流變換器 同樣的，耦合電感的副邊繞組具有電源的性質(zhì)。 (B): 輸出側(cè)單電容結(jié)構(gòu)耦合電感高增益直流變換器 輸出側(cè)單電容結(jié)構(gòu)耦合電感高增益直流變換器，合理的設(shè)置耦合電感的匝比 n，可以獲得較大的變換器電壓增益，漏感的能量通過二極管 D1 以及箝位電容 Cc實現(xiàn)無損的轉(zhuǎn)移；在此基礎(chǔ)之上，提出了有源箝位的單電容輸出耦合電感高增益變換器可以實現(xiàn)功率開關(guān)管以及箝位開關(guān)管的零電壓開關(guān)，提高了開關(guān) 頻率。 經(jīng)典 Boost 變換器要實現(xiàn)高電壓增益需寬占空比導(dǎo)通，然而寬占空比導(dǎo)通、高 壓輸出下二極管反向恢復(fù)會造成嚴(yán)重的開關(guān)損耗及電磁干擾等問題；高匝比的反激變換器可以實現(xiàn)高電壓增益，但在低壓輸入高壓輸出的場合原邊匝數(shù)少，漏感大，需箝位電路限制開關(guān)器件電壓應(yīng)力，能量不能高效地傳輸。 6 Flyback 電路工作原理 Flyback 主要用在 250W 以下的電路中，其中的變壓器既有變壓器的作用，也有電感的作用。引入耦合電感、 Boost、 Boost 組合變換等可以實現(xiàn)利用變壓器漏感能量，并實現(xiàn)開關(guān)管關(guān)斷電壓降低，針對本設(shè)計的參數(shù)要求， Boostflyback 變換器是最合適的變換器。 第五章對全文進(jìn)行了總結(jié)，并針對研究過程中存在的問題提出了工作展望。 Boost— flyback 采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的變換器輸出端，提升了輸出的電壓其增益，變換器采用兩路并聯(lián)輸入輸出串聯(lián)的方案，更大的提高了變換器其電壓的增益，同時減弱了器件的應(yīng)力、減弱了輸出輸入電流或電壓的紋波，對于具有反激電路的變換器，一樣的關(guān)開管電流應(yīng)力，得以實現(xiàn)更高的功率輸出。臨界連 續(xù)的電流決定電感值。在此階段，反激電感的電流持續(xù)上升直至 t1時升到峰值，存儲的能量增加到最大值，同時次級二極管被放置在反激式變換器 D1偏置反向， Boost的續(xù)流二極管 D2關(guān)斷。如圖216[t2,t3]。以恒定頻率以及控制穩(wěn)態(tài)分析策略在可變頻率模式的變形回掃變換器。 Ts 代表開關(guān)周期 。只是簡單的進(jìn)行了對其可靠性的分析，設(shè)計可靠性的理論驗證，下面會進(jìn)行具體的參數(shù)設(shè)計和具體的仿真研究。當(dāng)輸入最小，輸出為最大， MOS管關(guān)斷時， MOS 管兩端的電壓最高。 *1 6 0 010*102RT4C