【正文】 的閉環(huán)控制系統(tǒng)以上 。 在功率變換效率最高時，C1 和 C2 的輸出電壓時相同的，流過的電流也是相同的，故選擇電容值時兩個電容規(guī)第 3 章 電路參數(shù)計算及控制器設計 16 格選取一致。以達到任務要求的標準。升壓轉換器單元的電流共享特性已被來自用于解析表達式穩(wěn)態(tài)運行。輸出電容存儲的能量供電給負載 (S導通 ， D D2關斷 )。拓撲也非常簡潔，功率的密度不高，成本也大大降低。該變換器 Flyback 變換器變壓器原邊電感和 Boost 變換器電感共用， Flyback 變第 1 章 緒論 7 換器的開關管和 Boost 變換器開關管共用， Flyback 變換器的輸出和 Boost 變換器的輸出串聯(lián)，變壓器漏感能量能夠回饋到 Boost 變換器的輸出，從而獲得高增益高效率特性。 CRLD CLD 1S 圖 14 傳統(tǒng) Boost 拓撲圖 傳統(tǒng)的 Boost 變換器的研究缺陷 和如何改良 ： 開通期間，二極管的反向恢復電流易使開關管通過浪涌電流，導致開通損耗并成為 EMI 源。與隔離型拓撲相似，增加耦合電感原副邊繞組匝比 n，即可獲得較大的電壓增益，按照輸出側濾波電容的連接方式的不同，耦合電感高增益直流變換器可以分為輸出側多電容結構耦合電感高增益直流變換器以及輸出側單電容結構耦合電感高增益直流變換器。鉆研利用光伏并網(wǎng)來發(fā)電的技術對延緩能源枯竭、促進生態(tài)環(huán)境和維持經(jīng)濟的可持續(xù)運轉與發(fā)展具有重大理論和現(xiàn)實意義。經(jīng)典 Boost 變換器要實現(xiàn)高電壓增益需寬占空比導通，然而寬占空比導通、高壓輸出下二極管反向恢復會造成嚴重的開關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器件電壓應力， 能量不能高效地傳輸。最為清潔的可再生資源太陽能，具有非常大的優(yōu)勢和豐富的開發(fā)利用底蘊。該變換器有如下優(yōu)點： (1) 電壓應力較低的變換器的功率開關管； (2) 承受較小的反向電壓的輸出側二極管； (3) 比 Boost 的電壓增益變換器高兩倍； (4) 輸出側很多電容間具有自均壓的能力。但是儲能電感在 Boost 升壓電路中起著極為關鍵的作用，一般而言，其電感值越大，匝數(shù)越多，阻抗就越大，這樣就會容易引起電感飽和，發(fā)熱量增加，嚴重威脅產(chǎn)品的壽命。 變壓器有直流電流成份 ,且同時會工作于 CCM/DCM 兩種模式 ,故在設計變壓器時較困難 ,反復調(diào)整次數(shù)較順向式多 ,迭代過程較 繁瑣 。采用輸入并聯(lián)輸出串聯(lián)結構可以進一步提高輸出電壓增益，同時減小輸出電容的電壓應力，減小輸入輸出電壓或電流紋波，且有利于減小每個變壓器的功率等級 ，改善器件電壓應力。和連續(xù)模式對照，功率開關管的關斷電流比連續(xù)模式電流大出多倍，關斷變換器的損耗增加，同時漏感引起功率損耗也會加大。此模型是用于電壓的設計和分析有用和電流回路和用于輸入和輸出阻抗該轉換器平均電流控制。重點分析 Boost_Flyback電力變換器的工作過 程中的各個工作模式下的能量流向，對變換器的工作狀態(tài)有很好的理解。 R=U*U/P,將 U=400， P=100 代入得到電阻R=1600。3 平均電壓的閉環(huán)控制系統(tǒng)具有較高的控制精度。但很大的 KP 會使系統(tǒng)有很大的超調(diào)量 ,并發(fā)生振蕩現(xiàn)象會使穩(wěn)定性變的很差。假如曲線的振蕩頻率很快，先把其微分調(diào)下來。點擊 Run Smiulation 開始仿真。 23 本章主要闡述了電路結構和 Boost_flyback 變換器的電路模型，推導出的電源電路和控制電路的模式，進行了深入分析電壓的特性來控制轉換器在 CCM 模式，電路采用閉環(huán)，內(nèi)環(huán)是電壓環(huán)，對干擾的反應迅速，增加動態(tài)響應特性，外環(huán)保證對誤差有很好的調(diào)節(jié)，得到無誤差穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。它充分控制模擬處理通過直觀的圖形用戶界面，并通過的穩(wěn)態(tài)分析，時域，頻域，統(tǒng)計，可靠性和控制測試系統(tǒng)的性能。仿真利用 PSIM 軟件，仿真的原始傳遞函數(shù)，補償網(wǎng)絡功能的轉移函數(shù)，并在頻域波形系 統(tǒng)補償后。完全滿足本文的設計要求。第 5 章總結與展望 32 第 5 章 總結與展望 全文總結 本文采用雙閉環(huán)控制方法，實現(xiàn) 高增益、高效率的實現(xiàn)直流功率變換， 主要完成了以下幾方面工作： （ 1） 通過對用戶提出的性能指標分析，進行 Boost_flyback 變換器的電路拓撲結構的選擇，確定了以電壓拓撲作為系統(tǒng)的主電路。 觀察此圖可以驗證其輸出電壓是否在多種輸入電壓頻率變化時候可以達到穩(wěn)定，同時也是對實驗結果的驗證。但軟件不容易上手，調(diào)試的界面單板，觀察波形也方便利索。 PSIM 具有仿真高速、用戶界面友好、波形解析等功能，為電力電子電路的解析、控制系統(tǒng)設計、電機驅(qū)動研究等有效提供強有力的仿真環(huán)境。 根據(jù) PID 各部分參數(shù)對系統(tǒng)過程的影響，我們適當減少 Ki 即增大積分時間常數(shù) ,減弱積分作用，可以有效優(yōu)化波形 ,令 Ki=。調(diào)節(jié)過程很枯燥，要耐心。 PID 參數(shù)整定口訣： 參數(shù) 整定尋最佳，從小往大順序找。閉環(huán)控制系統(tǒng)有正反饋和負反饋，若反饋信號與系統(tǒng)給定值信號相反，則稱為負反饋 ( Negative Feedback)，若極性相同，則稱為正反饋，一般閉環(huán)控制系統(tǒng)均采用負反饋，又稱負反饋控制系統(tǒng)。所以本課題采用單閉環(huán)控制系統(tǒng)對電壓電流來 Boost_flyback 變換器進行控制。當輸入最小，輸出為最大， MOS管關斷時， MOS 管兩端的電壓最高。 Ts 代表開關周期 。如圖216[t2,t3]。臨界連 續(xù)的電流決定電感值。 第五章對全文進行了總結，并針對研究過程中存在的問題提出了工作展望。 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。 (B): 輸出側單電容結構耦合電感高增益直流變換器 輸出側單電容結構耦合電感高增益直流變換器，合理的設置耦合電感的匝比 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)無損的轉移；在此基礎之上，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)功率開關管以及箝位開關管的零電壓開關，提高了開關 頻率。 開關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)，將開關管、二極管與儲能元件相組合，構成開關單元，通過控制開關管導通 /關斷狀態(tài)的切換，改變變換器中多個儲能元件間的連接方式，可以達到高電壓增益的效果。High turn ratio of the flyback converter can achieve high voltage gain, but in place of low voltage input highvoltage output less the original edge number of turns, the leakage inductance of the big, need to clamp circuit limit switch voltage stress, energy of effective transmission. The main contents are as follows: elaborated FlybackBoost nonisolated DCDC converter works in high this basis, the design parameters of various ponents is to advantages and disadvantages of the traditional Boost DCDC converter, this device preserves the advantagesthe oftraditional Flyback converter device which are less number ponents ,small and simple circuit structure , but also has a high voltage gain and it determines this DC converter based on the cascade technology. Analysis of DC converter dynamic characteristic, and DC converter is get design PI from controllerthe right model ,which can reduces the dynamic response time, improves noise immunity, and enhances the system Steady setting method is used to make the meet the requirements of PID parameters, gives the reasonable index requirements of PID parameters. Based on the series of DC converter technology different modes of simulation debugging, output voltage and current waveforms are tested under different conditions. By analyzing the simulation results, the feasibility of the converter to achieve a high boost ratio and low output ripple. Key words: high gain； Flyback_boost； single_switch； low output ripple 目錄 I 目錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................................... 1 升壓變換器的歷史背景 ................................................................................................ 1 開發(fā)新能源的緊迫性與可再生能源的開發(fā) ................................................................. 1 高增益變換器的現(xiàn)狀 ................................................................................................. 2 開關單元高增益直流變換器 ...................................................................................... 2 耦合電感高增益直流變換器 ...................................................................................... 3 傳統(tǒng)的 Boost 變換器工作原理 ..................................................................................... 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 變換器拓撲結構與工作過程 ............................................................................. 8 拓補結構及其工作原理 .............................................................................................. 8 拓撲工作過程分析 ................................................................................. 9 Boost DCDC 變換器模型 ......................................