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■■第滦髀狟直流斩波器的发展现状两种基本类型,前者输入和输出的电流回路是共用的,后者的能量传递过程是通过隔三地在电力电子技术快速发展的环境下,功率变换技术也与之一同有了充分发展。为了满足人们生产和生活中的需求,模块化、小型化、绿色化和数字化成为当前开关功率变换器研究发展的方向¨直流斩波电路是/变换电路,它通过改变占空比,或改变开关频率,达到对输出到负载上的直流电压平均值和直流电流平均值的调控。作为开关功率变换电路大家庭中的重要组成成员,/变换电路的结构简单,使用灵活,往往在其他变换电路中,被用作提高效率的措施。鉴于此,对直流斩波电路的研究,吸引了行业领域内的重/变换电路可以区分为非隔离型/变换电路和隔离型/变换电路离变压器实现,其输入源与输出源通过磁通耦合。非隔离型/变换器按照输入电压和输出电压的关系区分,有升压浠器、降压变换器、升降压狟浠黄鳌⒔笛梗变换器。如图所示为以上四种基本拓扑的结构图。图直流斩波电路基本拓扑结构在当前国内外开关变换器领域,对控制方法的研究是精力投入的一个重要方向。在为数众多的开关变换器中,偷耐仄私峁怪掷嘧钗7倍啵⒄棺羁欤际踝畛墒欤视与关注。己一
尽蹹蹹删,当占空比达到最大值或最小值时将保持不变;字信号处理器的工作速度有限,特别是其疍转换模块的速度限制着控制指令的响应,且实现起来最容易,所以成为其中最大的一个种类。椭绷髡恫ㄆ骶哂幸恍┑湫的特征吲:β士9仄骷谝桓鲋芷诘墓ぷ鞴讨校珼奔涠蔚纪ǘ鳧∈奔涠谓刂梗虽然这些时间段内电路都是线性的,但是系统是按两个不同的时间来分段线性的,这使得系统具有时变特性;浠黄鞯墓ぷ髯刺嵋蛭M獠康娜哦窍咝员浠隹淼髦破饔斜ズ吞匦裕低彻ぷ鞴讨姓伎毡扔猩稀⑾孪蓿从捎谠赑脉宽调制器的控制下,电路中的开关管不断地在导通与关断两个模式下切换,所以刂频南低呈抢肷⒌南低场对于绷髡恫ㄆ骼此担恍┟挥邪旆ㄓ寐瞬ㄏ拇笮藕湃哦赡艹鱿衷谑入电源上,使得其输入电压不可控;负载对象和工作条件也可能随时改变,使得其输出不可控;工作温度与稳态占空比影响着斩波器的功率损耗。这样的系统,如果开环控制的话,根本无法保证变换器能够稳定地工作。因而,要为变换器设计相应合适的控制器,使系统在闭环反馈控制下,即使面对输入输出的扰动,也能够依靠控制器的良好的调节目前,对/变换器研究工作中,对其控制技术的探索主要集中于:咂祷际高频化技术的发展,是工程技术人员应人们对功率开关变换器小型化的追求而作出的努力。高频化/变换器的实现,可以从两个方向作出尝试:新的高速功率开关器件和新型优化的/变换器拓扑结构。支持功率变换装置的基础核心就是开关器件,如果半导体功率开关器件的电压、电流、频率等额定参数能够提高,那么必然能够促进变换器的高频化。另一方面在已有的器件水平下,由于受器件制约,对高频化的研究可从拓扑结构和控制方法上寻求突破,利用结构与控制上的优化,来降低开关的损耗、提高变换器效率,从而提高变换器频率。砜9丶际为了提高变换器频率、降低损耗、消减⑺跣√寤椭亓浚砜9丶际跏且恢行之有效的途径。软开关技术从二十世纪年代起,先后经历了准谐振变换器、多谐振变换器、零电压转换等~系列软开关拓扑结构㈣的提出与发展,这些软开关拓扑均已成功应用于功率开关变换器,改善变换器的效率,使变换器的功率损耗大大降低。数字控制技术的控制电路简单,效率高,可编程性强,算法实现方便。但是由于数性能稳定工作。挚刂萍际哈尔滨工程大学硕士学位论文
升压斩波电路的典型应用使变换器的动态响应相对于模拟控制要慢。然而数字控制是电力电子技术领域的一个趋势,目前对数字控制技术的研究,重点集中于提高处理器速度和优化控制环节,简化算法,适当结合模拟控制。悄芑际对开关变换器的智能化的研究,目前的工作重点是运行监测、故障诊断以及网络化⒘:湍?榛际并联和模块化技术可提高可靠性增大容量,其研究重心落在负载电流的均流控制、模块热插拔、系统功率冗余以及模块诊断之上。国内外电力电子技术工作者在上述的研究热点作出的努力,促使电力电子技术不断地发展开关变换器不断地更新改进,变换器性能不断地提升;而随着新的开关变换器的产生,新的应用需求又会出现,甚至开创出新的应用领域。升压斩波电路的拓扑结构如图荆捎谏拐恫ㄆ鞯拇⒛艿绺形挥谑淙攵耍对电源电磁干扰相对要小;对脉动较小的电感电流进行控制比较容易一些;短路可靠性高、功率因数校正能力强、输出功率大。随着刂萍际醯耐晟啤⒆怨囟掀骷阅的提高,升压斩波器不断地拓宽它的应用领域。获得直流电压的常用一种电力电子变换手段是把交流电通过整流器整流再用电容滤波。这种电路是有一些缺点的:它的输入电流是脉冲状波形,畸变严重;输出的直流电压只因输入的交流电压而确定,不可调控;输出电压有