基于平均電流自動均流法與無源無損軟開關(guān)技術(shù)的Boost變換器的研究.pdf

1、為了節(jié)約能源及環(huán)保，氫氧燃料電池汽車的研究成了當今汽車領(lǐng)域的一個熱點。但氫氧燃料電池的輸出特性偏軟，必須和輸出特性較硬的DC/DC變換器一起組成一個統(tǒng)一的電源為整車供電。為了提高氫氧燃料電池汽車用DC/DC變換器的可靠性、效率、功率密度和易于擴容性，本文重點研究用于Boost變換器的并聯(lián)均流技術(shù)與無源無損軟開關(guān)技術(shù)。 傳統(tǒng)的平均電流自動均流法的動態(tài)過程均流效果不理想，大負載擾動時，各模塊輸出電流會出現(xiàn)大幅振蕩現(xiàn)象。為此，本文將基

2、于平均電流模式控制技術(shù)，改進傳統(tǒng)的平均電流自動均流法，提高均流的穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)響應。同時本文提出一種新型的無源無損軟開關(guān)技術(shù)，以降低開關(guān)損耗和EMI，使開關(guān)電源的高頻化得以實現(xiàn)，從而提高電源系統(tǒng)的效率和動態(tài)響應。 本文的研究內(nèi)容主要包括以下三個部分： 第一部分是分析現(xiàn)有的各種并聯(lián)均流技術(shù)的工作原理，以及它們的優(yōu)缺點和適用場合。指出傳統(tǒng)的平均電流自動均流法存在大負載擾動時各模塊輸出電流差異大的缺點，通過對傳統(tǒng)的平均電流自動

3、均流法的均流控制環(huán)路結(jié)構(gòu)的改進，來達到提高穩(wěn)態(tài)均流精度和動態(tài)響應的目的。對當前各種軟開關(guān)技術(shù)進行分類和分析，提出一種適用于低壓大電流大功率DC/DC變換器的無源無損軟開關(guān)拓撲，并對其工作原理進行詳細的分析。 第二部分是對基于新型平均電流自動均流法的Boost變換器的主電路和閉環(huán)控制電路進行建模，推導出其小信號傳遞函數(shù)，并闡述控制電路的優(yōu)化設(shè)計方法，據(jù)此進行三環(huán)控制回路補償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。給出軟開關(guān)損耗的數(shù)學表達式，及無源無損軟開關(guān)電