數(shù)字移相控制隔離型半橋雙向DC-DC變換器研究.pdf

1、本文對數(shù)字移相控制隔離型半橋雙向DC/DC變換器進行了研究。文章提出了PWM加移相控制方式下結(jié)合開關(guān)函數(shù)和等效電路的狀態(tài)平均模型建模方法。移相控制隔離型對稱/不對稱半橋雙向變換器實際運行過程中，需要考慮開關(guān)器件的電壓電流應(yīng)力、啟動電流、偏磁、環(huán)流、效率等方面的問題。隔離型電流—電壓型雙向變換器Boost模式下開關(guān)管關(guān)斷時會有較高的電壓尖峰，使開關(guān)管的電壓應(yīng)力增大。本文分析了電壓尖峰形成的機理進行，提出用無源或有源箝位方式限制電壓尖峰，降

2、低開關(guān)管的電壓應(yīng)力。實驗表明，Boost模式下低壓側(cè)啟動電流很大，本文提出改進型斜坡輸入電壓軟啟動和帶反激電路的快速軟啟動兩種無損軟啟動方式以降低啟動電流。移相控制對稱半橋雙向變換器中，電容均壓對防止偏磁，保證電路正常工作是非常必要的。本文提出利用壓差反饋或磁集成均壓電路來實現(xiàn)分壓電容均壓和防止偏磁的方案。樣機中采用磁集成均壓電路實現(xiàn)了對稱半橋中分壓電容的良好均壓。效率測量結(jié)果表明上述二種拓撲的效率并不高。本文對效率影響因素進行了深入分

3、析，指出無功和環(huán)流是主要原因。本文采用基于DSPTMS320C240的數(shù)字控制方式，提出了基于DSP全比較模式的數(shù)字移相直接生成方法，該方法通過編程方式就可以實現(xiàn)移相波形的產(chǎn)生及死區(qū)的靈活設(shè)置。雙向變換器Boost模式時需恒壓控制，Buck模式時需恒流控制，本文根據(jù)控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型設(shè)計了合理的數(shù)字控制器，實現(xiàn)了對兩種模式的良好控制。而所提出的合理的切換方式可以保證不同模式之間可靠切換。研制了一臺額定功率1KW的樣機。實驗結(jié)果表明了上述