四相交错Boost DC-DC变换器的研究
《2024年双Boost集成双有源桥多端口DC-DC变换器研究》范文
《双Boost集成双有源桥多端口DC-DC变换器研究》篇一双Boost集成双有源桥多端口DC-DC变换器研究一、引言随着可再生能源、电动汽车以及分布式能源系统的快速发展，多端口DC/DC变换器在电力电子系统中扮演着越来越重要的角色。
多端口DC/DC变换器可以有效地进行能量的传输、管理和分配，其中双有源桥（Dual Active Bridge, DAB）技术因具有高效率、低电磁干扰（EMI）等特点而备受关注。
本文针对双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器进行研究，探讨其工作原理、设计方法及性能特点。
二、双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器概述双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器是一种新型的电力电子变换器，其通过集成双Boost电路和双有源桥电路，实现了多输入、多输出、高效率的能量传输。
该变换器具有较高的功率密度、较低的损耗和良好的可靠性，适用于多种能源系统和电力电子应用场景。
三、工作原理分析1. 双Boost电路工作原理双Boost电路由两个Boost变换器组成，通过同步控制技术，使得两个变换器的电压电流同步，从而提高系统效率。
该电路能够在系统启动阶段快速达到稳态，保证系统正常运行。
2. 双有源桥电路工作原理双有源桥电路通过控制开关管的通断，实现能量的传输和分配。
该电路具有较高的传输效率，且能够减小电磁干扰。
通过控制策略的优化，可以实现多端口之间的能量流动和平衡。
四、设计方法研究1. 参数设计双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器的参数设计包括输入电压范围、输出电压范围、功率等级等。
根据应用场景和需求，合理选择参数，确保系统性能满足要求。
2. 电路拓扑设计电路拓扑设计是双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器的关键部分。
在设计中，需要考虑电路的可靠性、效率、成本等因素，选择合适的拓扑结构。
同时，还需要对电路进行优化设计，以提高系统的性能。
五、性能特点分析1. 高效率双Boost集成双有源桥多端口DC/DC变换器具有较高的传输效率，能够减小能量损耗，提高系统的整体效率。
交错并联同步整流DC-DC变换器的研究
高频开关电源课程报告交错并联同步整流DC-DC变换器的研究Research on a Interleaved DC-DCConverter Using Synchronous RectificationABSTRACT:As the rapid development of power electronics technique, the switch supply have been advanced. It has replaced the linear steady voltage supply and because the most extensive direct current steady voltage supply that has been applied. It’s determined by the predominant performance of switch supply. Switch supply is consisted of AC-DC and DC-DC. As the work of large scale integrated circuit is normal, VRM is required to decrease low output voltage, continuous to increase output current, and also meets high efficiency, rapid dynamic response etc, in order to meet these needs, low voltage and high current DC-DC converter reflects the development orientation of switching power supply. To optimize the performance of low-voltage/high-current DC-DC converter, it is necessary to enhance it’s topology and control method. In this paper, synchronous rectifier and the multi-phase interleaved parallel technology are studied, presents a low voltage high current DC-DC converter design. I apply Matlab/Simulink software to simulate the circuit and the results verify the validity of the proposed scheme.KEY WORDS：buck converter，low voltage and high current，synchronous rectifier interleaved，Matlab/Simulink摘要：随着电力电子技术的飞速发展，开关电源技术不断得到提高，现在它已经取代线性稳压电源，成为目前最为广泛使用的直流稳压电源，这主要是由它的优越性能所决定的。
四开关buck-boost变换器的控制电路及控制方法与流程
四开关buck-boost变换器的控制电路及控制方法与流程1. 引言1.1 概述本文旨在探究四开关buck-boost变换器的控制电路及其相应的控制方法与流程。
随着能源需求的增加以及对能源转换效率的要求不断提高，四开关buck-boost变换器作为一种常用的电力转换装置，在工业和研究领域中得到广泛应用。
通过调整输入和输出电压，该变换器可以实现有效而精确的能量转移。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分。
引言部分将介绍文章的目的、概述以及文章结构。
之后，第二部分将详细介绍四开关buck-boost变换器的原理，并讨论设计该变换器控制电路时需要考虑的要点。
接着，第三部分将说明控制电路的具体步骤与流程，包括输入电压检测与控制、输出电压调节与控制以及开关管导通和断开策略。
第四部分将描述实验装置并介绍控制电路实验过程，并对实验结果进行详细分析和讨论。
最后，在第五部分中我们将总结文章，并展望未来进一步研究这一领域所可能取得的成果。
1.3 目的本文的目的是为了深入研究四开关buck-boost变换器，探讨其控制电路的设计要点与方法，并提供一个完整的控制流程。
通过实验验证和结果分析，我们希望能够验证本文提出的控制方法在实际应用中的有效性，并为今后相似研究提供参考和指导。
同时，本文也对未来这一领域可进行的进一步研究做出展望，以推动相关技术和理论的发展。
以上是“1. 引言”部分内容，请核对。
2. 四开关buck-boost变换器的控制电路与方法：2.1 原理介绍：四开关buck-boost变换器是一种常用的DC-DC变换器拓扑结构，它具有较高的转换效率和宽范围的输入输出电压能力。
该变换器能够实现输入电压向输出电压的降压和升压功能，并且能够在负载或输入电压波动时保持相对稳定的输出。
2.2 控制电路设计要点：在设计四开关buck-boost变换器的控制电路时，需要考虑以下几个要点：首先是输入输出电压范围：根据应用需求确定所需的输入和输出电压范围，以此来选择合适的元件参数。
一种高性能BOOST型DC-DC转换器设计的开题报告
一种高性能BOOST型DC-DC转换器设计的开题报告1. 研究背景在现代电子设备中，DC-DC转换器是一种经常使用的电子电路，其作用是将直流电压进行转换。
BOOST型DC-DC转换器是一种升压型转换器，能够将低电压转换为高电压，因此在电子设备中应用广泛。
传统的BOOST型DC-DC转换器通常使用PWM调制方式进行控制，但是由于其开关频率较低，其转换效率不高，而且由于器件的损耗，还导致了温度升高和噪音增加等不良影响。
因此，如何提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能，一直是电路设计研究的重点。
2. 研究目的本文旨在研究一种高性能BOOST型DC-DC转换器的设计，通过提高开关频率、优化器件结构等方式，提高其转换效率和性能，同时探究如何降低温度和噪音等不良影响。
3. 研究方法本研究将采取以下方法：（1）建立BOOST型DC-DC转换器系统模型，并进行性能仿真分析，探究影响转换效率和性能的关键因素；（2）探究一些常用的DC-DC转换器拓扑结构，比较其优劣，并选择一种适合的结构；（3）设计一种新的控制策略，提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能；（4）优化器件的结构，降低温度和噪音等不良影响。
4. 研究意义本研究的意义在于：（1）提高BOOST型DC-DC转换器的转换效率和性能，减少功耗；（2）降低温度和噪音等不良影响，提高工作稳定性；（3）推广新的控制策略和优化器件结构设计方法，为BOOST型DC-DC转换器的应用和发展提供技术支持。
5. 研究计划本研究将分为以下几个阶段：（1）文献综述阶段：对BOOST型DC-DC转换器的发展历程、现状和存在的问题进行梳理和分析，并对DC-DC转换器拓扑结构、控制策略和器件结构的优缺点进行比较。
（2）建模与仿真阶段：建立BOOST型DC-DC转换器的系统模型，并通过仿真软件进行性能分析，找出影响其效率和性能的关键因素。
（3）拓扑结构选择阶段：选择一种适合的DC-DC转换器拓扑结构，并进行仿真分析，确定其优化方法。
四相交错并联双向DC-DC变换器中耦合电感的设计准则
四相交错并联双向DC-DC变换器中耦合电感的设计准则杨玉岗;代少杰
【期刊名称】《电源学报》
【年(卷),期】2017(15)4
【摘要】深入研究了四相Buck+Boost交错并联双向DC-DC磁集成变换器运行在Buck模式下的稳态电流纹波和暂态电流响应速度,同时研究了耦合电感的非对称性对变换器性能的影响,通过分析磁集成变换器的占空比和电感耦合系数对稳态电流纹波和暂态电流响应速度的影响,总结出四相Buck+Boost交错并联双向DC-DC非对称磁集成变换器运行在Buck模式下的设计准则,即在设计这种非对称变换器时,利用给出的设计公式和设计区域选择相关参数.最后,通过实验验证了理论分析的正确性.
【总页数】8页(P26-33)
【作者】杨玉岗;代少杰
【作者单位】辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛125105;辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛125105
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.基于开关电容和耦合电感的交错并联型高电压增益双向DC-DC变换器 [J], 薛利坤;王萍;王议锋;闫海云;张启亮
2.“E王E”形耦合电感器的设计及其在交错并联磁集成双向DC-DC变换器中的应用 [J], 杨玉岗;叶菁源;宁浩轩;马杰
3.交错并联磁耦合双向DC-DC变换器非对称耦合电感的研究 [J], 杨玉岗;李涛;李海光;刘俭佳
4.交错并联磁耦合双向直流变换器中多相耦合电感的设计准则 [J], 杨玉岗;张书淇;苗闯;王金海;李秀菊
5.基于耦合电感的多相交错并联双向DC-DC变换器及其均流控制 [J], 苏冰;王玉斌;王璠;郭政;董羽翔
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四相交错并联工作的高增益DC-DC变换器
四相交错并联工作的高增益DC ⁃DC 变换器DOI :10.19557/ki.1001-9944.2020.08.016马宇辉,禹健,刘鑫,宋晓凡(山西大学自动化系,太原,030013)摘要:为改进传统的高增益升压变换器出存在的诸多问题,提出了在四相交错并联工作的高增益DC ⁃DC 变换器及其控制方法。
对其调制策略、工作原理及多项性能特点进行了详细分析,并进行了试验研究。
结果表明,该变换器通过隔直电容分压,降低了开关管和二极管的电压应力;电感电流频率与开关频率为整数倍的关系,且可在不采用任何额外电路的情况下实现交错相位的均流功能;具备很好的可扩展性,可通过增加或减少开关管与Boost 回路地数量来调节升压范围。
关键词:DC 鄄DC 变换器;高增益;光伏发电;电压应力低中图分类号:TM46;TM615文献标志码:A文章编号:1001⁃9944(2020)08⁃0077⁃05High Gain DC ⁃DC Converter Operating in Four ⁃phase Staggered Parallel Con ⁃nectionMA Yu ⁃hui ,YU Jian ,LIU Xin ,SONG Xiao ⁃fan(Department of Automation ,Shanxi University ,Taiyuan 030013,China )Abstract :In order to improve the problems existing in the traditional high gain boost converter ,a high gain DC ⁃DC converter operating in four phase staggerd parallel connection and its control method are proposed.The modulation strategy ,working principle and several performance characteristics of the converter are analyzed in detail ,and the ex ⁃perimental research is carried out.The results show that the voltage stress of the switching tube and the diode is reduced by the DC blocking capacitor voltage division.The relationship between the inductor current frequency and the switching frequency is an integer multiple ,and the current sharing function of the interleaved phase can be real ⁃ized without using any additional circuit.It has good scalability ,and can adjust the boost range by increasing or de ⁃creasing the number of switching tube and BOOST loop ground.Key words :DC ⁃DC converter ;high gain ;photovoltaic (PV )generation ;low voltage stress收稿日期:2020-05-08;修订日期:2020-07-07作者简介:马宇辉(1996—),女,硕士,研究方向为电力电子技术。
交错式boost变换器在光伏发电中的应用研究
交错式Boost变换器在光伏发电中的应用研究摘要随着科技的不断发展，工业的不断进步，人类对于能源的需求量也越来越大。
同时，暴露出能源的缺失问题。
而且化石燃料的大量使用，对环境造成了巨大污染。
因此，发掘新能源势在必行。
光伏发电是未来能源研究的一个重要课题。
该论文主要从DC/DC逆变器和最大功率跟踪两个方面进行研究。
DC/DC逆变器采用交错式Boost逆变器，可以减小输入输出电流的纹波，同时，可以降低功率损耗，易于实现大功率运行。
在实际工作中，外界环境变化时，光伏电池输出功率也变化，但人们希望光伏电池的输出功率一直维持在最大功率点附近，因此，需要进行最大功率跟踪。
本文首先比较了恒定电压法，扰动观测法，电导增量法等MPPT算法，最终采用电导增量法进行设计。
本文在MATLAB中的Simulink环境下进行仿真研究，仿真结果验证了本设计的可行性。
关键词：光伏电池模型；DC/DC逆变器；交错式Boost逆变器；电导增量法STUDY ON THE APPLICATION OF INTERLEAVED BOOST CONVERTER IN PHOTOVOLTAIC POWERGENERATIONABSTRACTWith the continuous development of science and technology, industry, progress, human demand for energy is also growing. It also exposed the problem of lack ofenergy. And large-scale use of fossil fuels on the environment caused tremendous pollution. Therefore, imperative to explore new energy.Photovoltaic power generation is an important topic for future energy research. The paper tracking both from DC / DC inverter and maximum power research. DC / DC inverter with interleaved Boost inverter can be reduced input and output current ripple, and can reduce power consumption, easy to implement high-power operation.In practice, the external environment changes, the photovoltaic cell output power change, but people want the power output of photovoltaic cells has remained at near the maximum power point, therefore, the need for maximum power tracking. This paper compares the constant voltage method, the disturbance observation method, incremental conductance method MPPT algorithm, the final design using the incremental conductance method.In this paper, simulation studies in the MATLAB Simulink environment, the simulation results demonstrate the feasibility of the design.Key words：Photovoltaic cell model；DC/DC inverter；interleaved Boost inverter；Conductance Increment Method目录1.绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2光伏发电中交错式Boost变换器国内外研究现状 (1)1.3光伏发电系统存在的问题 (2)1.4论文的主要研究内容 (3)2.光伏电池 (4)2.1光伏电池的工作原理 (4)2.2 光伏电池的工程模型 (5)2.3 光伏电池的输出特性及仿真 (6)2.4本章小结 (7)3.光伏发电系统DC/DC变换器 (9)3.1典型的DC/DC变换电路 (9)3.1.1降压式变换器 (9)3.1.2 升压式变换器 (9)3.1.3升—降压式变换器 (10)3.2交错式Boost变换器的结构分析 (11)3.3交错式Boost变化器仿真分析 (14)3.4本章小结 (16)4.光伏发电系统最大功率点跟踪 (18)4.1最大功率跟踪的概念 (18)4.2最大功率跟踪的工作原理 (18)4.3最大功率跟踪的方法及其比较 (18)4.3.1恒定电压法 (18)4.3.2扰动观测法 (19)4.3.3电导增量法 (22)4.3.4三种MPPT算法的比较 (24)4.4MPPT及PWM单元仿真 (25)4.5本章小结 (26)5.交错式Boost变换器最大功率跟踪的实现 (37)5.1交错式Boost变换器最大功率跟踪系统的结构 (27)5.2交错式Boost变换器最大功率跟踪的仿真 (27)5.3交错式Boost变换器最大功率跟踪仿真结果分析 (28)5.4本章小结 (30)6.总结和展望 (31)6.1总结 (31)6.2展望 (31)参考文献 (33)致谢 (34)1.绪论1.1课题研究背景随着人类文明和社会科技的发展，人类对于能源的需求也日益增多，由于人们对于能源的过度使用，人类已经开始面临潜在的能源危机—化石燃料终将枯竭。
四相交错Boost变换器的解耦均流控制方法
四相交错Boost变换器的解耦均流控制方法
马瑞雪;马帅旗;刘子菡;邰亮
【期刊名称】《陕西理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】交错并联Boost变换器通常采用双闭环控制输出电压,均流环平衡电感电流。
但是,在变换器的控制过程中,双闭环与均流环往往存在耦合问题。
为此,提出了一种主从均流解耦的控制方法,削弱双闭环与均流环控制时的耦合关系。
首先,介绍了四相交错并联Boost变换器的拓扑结构及工作原理,建立小信号数学模型,并推导出传递函数;其次,阐述了双闭环与均流环的解耦的条件,提出了一种双闭环与均流环的解耦的控制策略,实现双闭环与均流环之间的解耦;最后,在PSIM中搭建了四相交错并联Boost变换器仿真平台,进行四相交错并联控制。
仿真结果表明,采用主从均流解耦的控制方法后,输出电压波动明显降低,证明了所提方法的可行性和有效性。
【总页数】10页(P20-29)
【作者】马瑞雪;马帅旗;刘子菡;邰亮
【作者单位】陕西理工大学电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
【相关文献】
1.基于平均电流控制的交错并联Boost PFC变换器设计
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四相交错Boost DC-DC变换器的研究
陈苗苗;梅建伟
【期刊名称】《湖北汽车工业学院学报》
【年(卷),期】2022(36)3
【摘要】针对传统PID控制的四相交错并联Boost变换器在实际应用中存在损耗大、效率低的缺点,提出了根据峰值电流输出PWM的控制方法。
介绍了变换器的工作原理、控制方法以及主要器件的设计与选用,设计了四相交错并联Boost DC-DC变换器,并进行了实验,结果表明:该变换器采用交错并联的控制方式,根据负载变化调整工作相数来减少开关损耗、降低输出纹波,具有较好的可扩展性。
【总页数】6页(P75-80)
【作者】陈苗苗;梅建伟
【作者单位】湖北汽车工业学院电气与信息工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
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