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DC-DC开关变换器的设计与建模[解光军,程心著][科学出版社][2015.12][217页][13922259].pdf

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简介:
本书由解光军和程心合著,于2015年12月由科学出版社出版。全书共217页,深入探讨了DC-DC开关变换器的设计与建模方法,为读者提供了详尽的理论分析和技术指导。 DC-DC开关变换器的建模与设计涉及对其工作原理、性能特性和优化方法的研究。通过建立准确的数学模型,可以更好地理解其内部机制,并为实际应用中的高效设计提供理论支持。在设计过程中,需要考虑诸如效率、稳定性及响应速度等关键因素,以确保最终产品的可靠性和实用性。

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  • DC-DC[][][2015.12][217][13922259].pdf
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    本书由解光军和程心合著,于2015年12月由科学出版社出版。全书共217页,深入探讨了DC-DC开关变换器的设计与建模方法,为读者提供了详尽的理论分析和技术指导。 DC-DC开关变换器的建模与设计涉及对其工作原理、性能特性和优化方法的研究。通过建立准确的数学模型,可以更好地理解其内部机制,并为实际应用中的高效设计提供理论支持。在设计过程中,需要考虑诸如效率、稳定性及响应速度等关键因素,以确保最终产品的可靠性和实用性。
  • bianhuanqi.rar_DC-DC_ DC/DC_ DCDC_
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    bianhuanqi.rar文件包含关于DC-DC(直流到直流)变换器的相关资料,介绍多种类型的DC-DC转换技术及其应用。 DC-DC变换器采用简单的驱动电路,效果显著,可以直接使用。
  • 伏系统中DC-DC及仿真.pdf
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    本论文聚焦于光伏系统中DC-DC变换器的设计与优化,通过详尽的理论分析和计算机仿真技术,探索提高光伏能源转换效率的方法。旨在为新能源领域的研究提供技术支持和参考依据。 ### 光伏系统DC-DC变换器设计与仿真 #### 一、引言 直流到直流(DC-DC)转换是将固定的直流电压变换成可调的直流电压,也称为斩波操作。这种电路主要用于电子设备供电电源,并可以驱动直流电动机或为电池充电等应用提供动力。BUCK变换器是一种开关电源的基本拓扑结构之一,又被称为降压变换器,它能够实现输入和输出电压之间的降低转换功能(即输出电压低于输入电压)。由于其卓越的变压性能,可以直接应用于需要直接降压的应用场景。 #### 二、设计要求 本次课程旨在设计一款DC-DC变换器来将15V直流电转变为5V。所选用的设计方案是基于IGBT降压斩波电路实现这一转换过程。这种电路作为直流斩波中最基础的形式之一,使用了全控型器件IGBT,并用于从高压到低压的直接转换。 #### 三、主电路图 光伏系统中DC-DC变换器的主要组成包括:以IGBT为核心的降压斩波部分;太阳能电池板模块;最大功率点追踪(MPPT)模块以及驱动保护机制等。其中,核心在于利用IGBT实现从高电压到低电压的直接转换。 #### 四、设计方案 设计过程分为两大部分: 1. **IGBT降压斩波电路**的设计考虑了其可靠性和效率等因素; 2. 光伏系统的整体规划则侧重于提高系统的工作性能和稳定性等关键指标。 #### 五、主模块 光伏DC-DC变换器的主要组件包括:基于IGBT的降压斩波单元;太阳能电池组;最大功率追踪电路以及驱动保护措施。其中,核心在于使用IGBT将输入电压转换为所需的输出电压水平。 #### 六、光伏电池模块 该系统的关键部分是光伏发电模块,负责通过光能转化为电能的过程。它包括了由多个太阳能板组成的阵列、充电控制器和储能电池等组件。 #### 七、最大功率追踪(MPPT)模块 作为提高整体效率的重要环节,这一模块致力于寻找并维持光伏电池的最佳工作状态点以实现能量的最大化利用。其主要构成部分为跟踪电路及相应的算法设计。 #### 八、驱动保护电路设计 为了保证IGBT降压斩波器和光伏发电系统的安全运行免受过电压或过电流的损害,特别设置了包括防过压与防过流在内的多种防护措施。 #### 九、模块连接方式 整个光伏DC-DC变换系统中的各个部分(如前面所述)通过特定接口相互链接。具体来说,IGBT降压斩波器输出端口直接对接到光伏发电单元的输入端口中;而MPPT系统的输出则与IGBT电路相连以确保最佳工作状态。 #### 十、结语 光伏DC-DC变换装置的设计和仿真对于提升系统整体效率及稳定性至关重要。通过优化各个组成部分(如降压斩波器,太阳能电池板模块等)的功能设计,可以显著改善整个系统的性能表现并增强其可靠性。
  • 双向DC-DC
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    本项目专注于双向DC-DC变换器的设计与优化,旨在提高电力转换效率和稳定性。通过创新技术提升能源管理系统性能,适用于可再生能源及电动汽车领域。 双向DC/DC变换器设计涉及从锂电池获取能量并将其反馈到48V蓄电池。双向H桥DC/DC变换器的拓扑结构分析表明,这类变换器可以分为隔离型和非隔离型两种类型。隔离型包括反激式、正激式、推挽式以及桥式等;而非隔离型则主要包含双向Buck/Boost变换器等。
  • 伏系统DC/DC及仿真
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    本研究聚焦于光伏系统中DC/DC变换器的设计与优化,通过理论分析和计算机仿真技术,探讨了提高转换效率、稳定性及适应不同光照条件的有效方法。 光伏系统DC-DC变换器的设计与仿真研究涉及对光伏系统的电力电子元件——DC-DC变换器进行深入设计及模拟实验。该过程包括了从理论分析到实际应用的各个环节,旨在优化变换器性能、提高光伏发电效率,并确保其在不同环境条件下的稳定运行。通过详细的设计流程和准确的仿真测试,可以有效解决光伏系统中遇到的各种技术挑战,为未来大规模的应用奠定坚实的基础。
  • 型AC/DC电源
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    《开关型AC/DC电源变换器设计》一书深入探讨了交流转直流电源转换技术的核心原理与实践应用,特别关注于高效、可靠开关电源的设计方法。本书适合电子工程领域的专业人士及学生阅读,旨在帮助读者掌握最新的电源变换技术和设计理念。 随着生产的发展和技术的进步,尤其是各种具有整流入端的电力电子负载被广泛应用后,非线性和时变性的设备大量出现,导致电力系统产生大量的谐波,并对系统的安全运行构成威胁。这些问题主要源自中小规模负载及设备中的电子电源和电力电子装置等污染源。这些因素造成了严重的低功率因数问题以及谐波干扰,严重影响了电网的稳定与效率。
  • 伏发电中DC-DC研究
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    本研究专注于光伏发电系统中的DC-DC变换器技术,探讨其优化设计与高效运行策略,以提高太阳能转换效率和稳定性。 摘要:随着世界能源危机的加剧,光伏发电得到了迅速发展,并已成为新能源利用的重要方式之一。目前,在太阳能电池及电力电子技术不断进步的推动下,光伏发电正朝着大功率、高效率以及高功率密度的方向前进,这使得对系统关键平衡设备性能的要求也越来越高。 本段落主要研究了光伏系统中的DC/DC变换器这一关键平衡设备,并总结了应用于该系统的常用拓扑结构及其各自的应用范围;探讨了软开关技术和三电平技术在光伏发电领域应用的重要性;详细分析了一种Buck-Boost三电平电路和ZVZCS Boost电路,同时提出了一种升压型移相全桥ZVZCS DC/DC变换器的设计方案。为了确保太阳能电池能够实现最大功率输出,本段落还提出了几种基于DC/DC变换器的最大功率跟踪算法,并对其优缺点及适用场合进行了分析。 此外,在考虑系统安全性的前提下,对DC/DC变换器的电磁兼容性设计也做了初步探讨。文章最后部分采用软开关技术构建了蓄电池充电控制器和无变压器联网逆变器两套系统。
  • 半桥DC-DC
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    本研究聚焦于设计用于半桥直流-直流(DC-DC)转换器的高效变压器。通过优化磁芯材料和绕组结构,实现高效率、低损耗的能量传输,适用于多种电力电子设备。 半桥DC-DC变换器中的变压器设计涉及对电路性能有重要影响的多个方面。在进行此类设计时,需要考虑包括但不限于磁芯材料选择、绕组结构以及电气参数计算等关键因素,以确保最终产品的高效性和稳定性。
  • 宽带宽DC-DC.pdf
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    《宽带宽DC-DC变换器》是一篇探讨高效电力转换技术的文章,专注于分析和设计具有高带宽特性的直流到直流(DC-DC)电源变换器,以实现快速响应与稳定输出。 宽增益DC-DC变换器是一种能够在广泛的输入与输出电压范围内提供稳定直流电压的电力转换装置,在电动汽车、微电网及储能系统等多个领域中发挥关键作用。这类设备能够提高能源使用效率,广泛应用于电力电子技术。 双向DC-DC变换器因其能实现能量在升压和降压模式间的灵活流动而备受关注。例如,在电动汽车充电应用中,这种变换器可以支持车辆到电网(V2G)的概念,即当电动车不使用时可将电池中的电返回至电网,有助于调节峰谷电力、平衡负载并降低系统成本。 文中特别提到的双有源桥(Dual Active Bridge, DAB)拓扑结构是双向DC-DC变换器的一种典型应用。在探讨双向DC-DC变换器的各种方案中,CLLC和DAB变换器是最主要的选择之一。DAB采用两个半桥电路通过变压器隔离开来构成,并且可以通过调节两臂之间的相位差实现有效能量转移。 DAB具有固定频率与相移控制的特点,在高效能传递的同时还能进行双向功率调控而无需同步整流驱动,不过在满载运行时难以达到零电压开关(ZVS)状态。此外,在轻负载及宽范围的输入电压下可能失去ZVS功能。文中还提到了单相位控制(Single Phase Control, SPC),即通过调节一个桥臂上晶体管的相移来调整输出,但同样存在在上述条件下无法实现零电压开关的问题。 电动汽车充电器解决方案中提到的一种概念是分阶段双向EV充电器,它结合了多个电力电子模块,例如双向连续模式全桥整流器和有源功率因数校正等。这些方案利用多级变换器拓扑结构,在宽输入交流电范围(85~265VAC)内提供稳定的直流输出。 双有源桥在双向DC-DC变换器中的优势在于其能在高效率下传输能量,并且可以针对不同功率流向采用不同的脉冲宽度调制逻辑,控制简单并易于实现。相比之下,传统的CLLC虽然也能支持宽增益范围的电压转换,但控制系统更为复杂,在满负载时启动困难并且在一定范围内可能无法达到理想的电压调节效果。 未来的研究方向应重点关注如何优化双有源桥变换器在轻载及宽输入电压范围内的零电压开关性能以提高整体效率和可靠性。同时,控制变量与调制策略也是重要的研究领域。 双向DC-DC变换器的应用不仅有助于提升电动汽车充电技术中的能源使用率,还能减少对传统电网的依赖性,在推动可持续能源发展方面具有重要意义。随着技术创新的进步,可以预见未来将会有更多高效、稳定的双向DC-DC变换器解决方案被开发出来并投入使用。
  • 双向DC-DC控制
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    《双向DC-DC变换器控制程序设计》一书专注于探讨如何高效地为双向直流转换器编写控制软件。本书深入分析了现代电力电子技术中双向DC-DC变换器的关键特性,并详细讲解了其控制策略与实现方法,是工程师及科研人员不可或缺的参考书籍。 此程序是基于STM32的双向DC-DC代码,高压侧连接48V蓄电池,低压侧连接24V蓄电池。