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1223948528|1223948528双向直流变换器的设计仿真研究( 八 )



按关键词阅读: 设计 研究 仿真 直流 双向 变换器 1223948528


1.3.2 双向DC/DC变换器的拓扑在已有的单向DC/DC变换器基础上通过元器件的串并联来实现能量的双向流动 , 构成双向DC/DC变换器 。
如下图1-4,1-5,1-6,1-7有四种拓扑的双向直流变换器 。
图1-4 双向Buck/ 。

46、Boost变换器图1-5 双向半桥变换器图1-6 双向Cuk变换器图1-7 双向Sepic变换器图1-4,1-5,1-6,1-7中的IGBT S1 , S2不能同时导通 。
正向工作时S1导通 , 反向工作时S2导通7 。
1.4 本章小结本章刚开始就说明了双向DC/DC变换器设计的要求 , 通过对隔离型变换器和不隔离变换器的比较分析 , 综合各方面因素决定选择不隔离直流变换器 。
然后又提出了四种不隔离的直流双向变换器的拓扑 , 通过分析 , 比较最终选择了双向半桥变换器 。
2 双向DC/DC变换器的模型及其参数设置2.1 双向半桥变换器的拓扑分析双向半桥拓扑如下图2-1所示 , 蓄电池向电动机供电时 , 此时可将双向DC/DC变换器看 。

47、成升压变压器 。
当电动机制动时 , 双向DC/DC变换器可以看做是降压变压器可以将稳定的电压给蓄电池充电 。
图2-1 双向半桥变换器在正常工作中 , 双向半桥变换器中的两个功率器件 , 在同一时刻只有一个在工作 。
当变换器工作在升压模式时 , S1工作 , S2截止;当工作在降压模式时 , S2工作 , S1截止 。
为了保证正常工作 , 驱动信号必须保证在一个开关关断后 , 另一个才导通 。
2.1.1 升压变换器模式在升压变换器模式下 , 开关S1工作在恒定的开关频率 , 处在PWM工作方式下 。
工作电路如下图2-2所示 。
图2-2 a) S1导通 图2-2 b) S1截止当S1导通时 , 蓄电池电压U全部加到电感L上 , 电感充电储能 。
二极管D1截止 , 负载 。

48、由C2供电 。
当S1关断时 , 电感能量通过二极管D1向输出侧流动 , 此时电感和蓄电池的能量向C2转移 , 即给电容C2充电 。
通过调整S1的占空比就能改变输出电压的大小8 。
2.1.2 降压变换器模型在降压变换器模式下 , 开关S2工作在恒定的开关频率 , 处在PWM工作方式下 。
工作电路如下图2-3所示 。
图2-3 a) S2导通 图2-3 b) S2截止当S2导通时 , 输出电压U0加到电感L和电容C1上 , 此时二极管D2截止 。
电动机将机械能转化为电能给电感L和蓄电池充电 。
通过控制S2的占空比 , 来调整电压Ui和电流iL的大小 。
2.2 双向半桥电路参数设置2.2.1 开关器件的开关频率开关器件开关频率的选择依据:(1) 开 。

49、关器件的频率f提高 , 可以减小变换器的体积与重量 。
(2) 开关器件的频率f提高 , 变换器的损耗增加 , 散热也增加 。
(3) 常见IGBT的开关频率是20KHz 。
(4) 开关器件的频率f提高 , 可以减低噪声 。
综合考虑以上因素所以选择IGBT的实际开关频率20KHz 。
2.2.2 储能电感的设置电感的计算式: 根据要求就算结果如下: 2.2.3 输出 , 输入电容的计算值电容: 根据要求代入数据计算可得:考虑到实际应用的问题最终选择10002.2.4 功率开关的选择电压额定值:为了保护功率开关器件 , 其额定电压应为所承受最高电压的2倍 。
电流额定值:由于开关元件电流的峰值发生在开关关断和导通时 , 为了保证开关正常工作额 。

50、定电流应为流过开关电流的2.5倍 。
反并联二极管:其额定电压与电流和功率开关一样 。
2.3 本章小结本章主要是对双向半桥的运行进行了分析 , 然后根据具体的要求对双向半桥的元器件参数进行了计算 , 最后确定了元器件的参数 。
3 双向DC/DC变换器的仿真3.1 MATLAB/Simulink软件的介绍随着计算机技术的发展 , 计算机的性能不断地提高从而使得计算机仿真技术的以发展 。
现在计算机仿真已经成为我们分析问题和研究问题的重要工具 。
它利用计算机软件画出所要分析的电路原理图 , 然后利用计算机原理图编辑器将原理图转化为行对应的程序再通过计算 。
最后将所得结果直观的表现出来 。
研究人员通过计算结果来分析所设计的电路的问题 。

51、 。
计算机仿真取代了繁琐的人工计算 , 将人们从计算劳动中解放出来 。
计算机性能的提高 , 这使得计算机仿真分析的速度加快 , 分析精度得到提高 , 同时分析的广度也得到了拓展 。
有些在实验室中无法测得数据 , 在仿真中可以很容易的获得 。
计算机仿真的这些优点可以使研究项目的资金减少 , 周期缩短 , 产品的质量也得到提高 。


稿源:(未知)

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