检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报（自然科学版） 2020年第6期60卷 530-536页

作者：崔彬李欣阳薛芃蒋晓华清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及大型发电设备控制和仿真国家重点实验室北京100084

随着新一代宽禁带半导体器件在双主动全桥(DAB)变换器中的应用,变换器交流侧出现较高的电压上升率(dv/dt)。高dv/dt含有丰富的高频谐波成分,引起变压器分布电容与系统感性元件之间产生严重的高频振荡问题。该文基于高频变压器π型三电... 详细信息

随着新一代宽禁带半导体器件在双主动全桥(DAB)变换器中的应用,变换器交流侧出现较高的电压上升率(dv/dt)。高dv/dt含有丰富的高频谐波成分,引起变压器分布电容与系统感性元件之间产生严重的高频振荡问题。该文基于高频变压器π型三电容分布参数模型,推导了变压器端口电压高频振荡的时域解析方程,定量分析了dv/dt和变压器分布电容对高频振荡幅值的影响,并通过调节系统dv/dt实现了对高频振荡幅值的抑制。搭建了DAB变换器实验样机系统和对应的LTspice电路仿真模型,验证了高频振荡问题理论分析的合理性和正确性。

关键词：双主动全桥变换器高频振荡分布电容高速开关器件

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基于双主动全桥双向DC/DC变换器的混合单移相调制方案

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电源学报 2024年第1期22卷 32-40页

作者：李宇张鑫蕊税朝会黄剑琪龙鹏张津华贵州万峰电力股份有限公司兴义562400 国网湖北直流运检公司宜昌443000

对双主动全桥DAB(dual active bridge)双向DC/DC变换器的调制方案进行了研究,DAB变换器的主要优势在于具有对称结构、双向潮流能力、宽软开关区域和灵活的控制能力等特点。控制这种拓扑结构最简单的方法是通过控制变换器原副边全桥之间... 详细信息

对双主动全桥DAB(dual active bridge)双向DC/DC变换器的调制方案进行了研究,DAB变换器的主要优势在于具有对称结构、双向潮流能力、宽软开关区域和灵活的控制能力等特点。控制这种拓扑结构最简单的方法是通过控制变换器原副边全桥之间的移相角来控制功率传输的方向和大小。然而在轻载条件下,当变换器的输入或输出电压变化较大时,会产生大量的无功功率,同时部分开关管的零电压开关ZVS(zero voltage switching)操作会丢失而直接导致转换效率变低。因此,为了提高DAB变换器的效率,提出了一种混合单移相调制PSM(phase shift modulation)方案,在保持控制简单的基础上,通过减小电感电流有效值,扩大软开关的范围,提高了变换器的效率。首先,通过让拓展移相EPS(extended phase shift)、双移相DPS(dual phase shift)以及三移相TPS(triple phase shift)调制方案中的可控变量相等,从而形成了4种不同的PSM方案。接着,对这些调制方案进行了稳态特征的比较分析,包括传输功率容量、电感电流水平以及软开关性能等。在此基础上,提出了一种混合PSM方案。最后,通过搭建实验平台验证了所提出调制方案的有效性和正确性。

关键词：双主动全桥变换器软开关特性电感电流有效值单移相调制方案

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基于SiC MOSFET的双向DC/DC变换器设计与实现

基于SiC MOSFET的双向DC/DC变换器设计与实现

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作者：缪文凯电子科技大学

学位级别：硕士

电力电子半导体器件在新能源发电、电动汽车以及电能转换设备等领域起着十分重要的作用。随着科技的不断发展,传统的Si基器件已经接近了其材料性能的极限,因此第三代宽禁带半导体器件逐渐成为了替代方案,以其高频高效、耐高压高温等特... 详细信息

电力电子半导体器件在新能源发电、电动汽车以及电能转换设备等领域起着十分重要的作用。随着科技的不断发展,传统的Si基器件已经接近了其材料性能的极限,因此第三代宽禁带半导体器件逐渐成为了替代方案,以其高频高效、耐高压高温等特性在电能转换领域大放异彩。特别是第三代宽禁带半导体器件中的SiC MOSFET,具备耐高温、低导通损耗、高频率特性和高开关速度等优点,受到了众多厂家和科研高校的广泛关注,其商业化进展也取得了显著的成就。然而,随着开关速度的提升,桥臂串扰直通风险、电压、电流过冲振荡等问题也随之而来。因此,本文旨在从SiC MOSFET的驱动电路入手,以解决电压串扰问题为切入点,通过仿真和实验,探究基于SiC器件的双主动全桥DC/DC变换器(Dual Active Bridge,DAB)在系统性能上的提升,进而设计和试制双主动全桥变换器样机。本文首先对SiC MOSFET桥式电路串扰产生的机理进行了深入分析,结合SiC MOSFET的器件结构特点和驱动要求,利用LTspice仿真软件对各项寄生参数进行了详细仿真,以了解各寄生参数对串扰的具体影响。在分析基础上,提出了本文变换器所采用的串扰抑制驱动电路,并通过仿真和实验验证了其在减轻串扰方面的效果。随后,针对双主动全桥变换器在单移相控制下的工作原理进行了理论分析,并利用仿真软件验证了理论分析的准确性,同时也验证了变换器的可行性。在理论基础上,进一步推导了变换器的传递函数,并设计了电流内环和电压外环的闭环控制传递函数,通过闭环控制仿真验证了闭环控制器的性能和稳定性。最后,基于SiC MOSFET的400V-48V双主动全桥变换器样机,详细介绍了变换器的硬件设计方案,并搭建实验平台进行了相应的开环和闭环测试,以全面评估变换器的性能和稳定性。本文综合运用了理论探讨、仿真模拟以及实验验证的方式,着重针对SiC MOSFET驱动电路中的串扰问题和双有源桥变换器的控制设计进行了深入研究。通过理论分析和仿真,深入探讨了驱动电路设计和DAB变换器样机设计的关键问题,为实际应用提供了指导和支持。在实验验证阶段,借助SiC MOSFET和DAB变换器的优势,充分利用其性能特点,成功缓解了电压串扰问题,并有效降低了开关损耗,从而实现了电能在系统内的高效稳定传输到负载端。

关键词： SiC MOSFET 双主动全桥变换器串扰抑制系统设计

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