數(shù)字控制雙向全橋DC-DC變換器的研究.pdf

1、雙向DC/DC 變換器(Bi-directional DC/DC Converter, BDC)是可雙象限運(yùn)行的直流-直流變換器。該變換器能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)能量的流動(dòng)方向，在功能上相當(dāng)于兩個(gè)單向直流-直流變換器。隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)雙向DC/DC 變換器的需求逐漸增多，主要有直流不停電電源系統(tǒng)、航天電源系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)等應(yīng)用場(chǎng)合。在需要能量雙向流動(dòng)的場(chǎng)合，雙向DC/DC 變換器的應(yīng)用可大幅度減輕系統(tǒng)的體積重量和成本，有重要的研究?jī)r(jià)值

2、。本文主要研究適用于中大功率場(chǎng)合的數(shù)字控制隔離型雙向全橋DC/DC 變換器。 本文首先在介紹雙向DC/DC 變換器的概念、構(gòu)成方法的基礎(chǔ)上引出雙向全橋DC/DC 變換器，該變換器變壓器高壓側(cè)為電壓型全橋結(jié)構(gòu)，接直流母線；低壓側(cè)為電流型全橋結(jié)構(gòu)，接蓄電池。接著介紹雙向全橋DC/DC 變換器的工作原理，該變換器有兩種工作模式：充電模式時(shí)，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)管有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，低壓側(cè)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，工作原理與單向全橋DC/DC 變換器類(lèi)似；放

3、電模式時(shí)低壓側(cè)開(kāi)關(guān)管有驅(qū)動(dòng)信號(hào)，高壓側(cè)開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖，工作原理與Boost 型全橋DC/DC 變換器類(lèi)似。同時(shí)分析了變換器工作過(guò)程中存在的占空比損失、開(kāi)關(guān)管電壓尖鋒、啟動(dòng)控制等問(wèn)題及相應(yīng)的解決方案。然后用狀態(tài)空間平均法建立變換器的小信號(hào)模型，研究雙向全橋DC/DC 變換器的控制模型，分析變換器的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并給出單閉環(huán)PID 控制器的設(shè)計(jì)方法。 最后給出一臺(tái)200W 雙向全橋DC/DC 變換器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件流程、數(shù)字P