单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,...单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,提出直接表征DAB-DC/AC变换器效率的物理量:效率敏感因子。通过研究效率敏感因子对系统损耗的影响机理,实现变换器效率最优的硬件参数设计,为多参数耦合的单级式DAB-DC/AC变换器效率优化提供理论指导。最后通过一台450 W样机验证所提理论的正确性。展开更多
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...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。展开更多
文摘单级式双有源桥(dual active bridge,DAB)DC/AC变换器控制自由度多,变压器匝比、漏感、开关频率等参数相互耦合,导致变换器效率优化面临多重制约。该文分析变压器匝比、漏感与软开关范围、漏感电流有效值、漏感电流峰值之间的约束关系,提出直接表征DAB-DC/AC变换器效率的物理量:效率敏感因子。通过研究效率敏感因子对系统损耗的影响机理,实现变换器效率最优的硬件参数设计,为多参数耦合的单级式DAB-DC/AC变换器效率优化提供理论指导。最后通过一台450 W样机验证所提理论的正确性。
