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基于电流模式的boost型DCDC转换器的稳定性研究开题报告

 2021-03-11 00:17:07  

1. 研究目的与意义(文献综述)

DC/DC功率开关变换器是开关电源的核心部分。电力电子变换器是应用电力电子器件将一种电能转变为另一种或多种形式电能的装置,按转换电能的种类,可以分为四个类型:直流直流变换器,它是将一种直流电能转换成另一种或多种直流电能的变换器,是直流开关电源的主要部件。逆变器,是将直流电转化为交流电的电能变换器,是交流开关电源和不间断电源的主要部件。整流器,是将交流电转换为直流电的电能变换器。交流交流直接变频器,是将一种频率的交流电直接转换为另一种恒定频率或可变频率的交流电,或是将变频交流电直接转换为恒频交流电的电能变换器。这四类变换器可以是单向变换的,也可以是双向变换的。随着近年来人们对便携式设备的广泛应用,变换器作为开关电源的主要研究对象之一,已经逐渐地成为研究的热点话题。

目前,DC-DC变换器的控制模式主要分为电流控制模式与电压控制模式。早期由于DC-DC变换器缺乏系统的数学模型,学者只能在电路拓扑的角度对变换器的控制稳定性进行研究,理论与实际电路有较大差异,电路设计的局限性显而易见。随着变换器建模方法的发展,人们认识到可以利用数学理论对变换器的系统特性进行研究与分析,系统分析方法得到了极大发展。最先得到广泛应用的是R. D. Middlebrook和S. Cuk.提出的状态空间平均法。状态空间平均法是基于变换器平均模型的建模方法,提供了对DC-DC变换器统一建模的简便方法,同时结合小信号分析技术可分析变换器的控制稳定性。但由于状态空间平均法基于平均模型,频域信息丢失,无法分析开关周期内的动态特性。不过由于状态空间平均法的简单、直观、统一的特性,目前仍然是研究人员和工程技术人员的常用分析工具。变换器的离散模型是在克服平均模型的缺点的基础上提出来的。基于离散模型一方面可通过状态转移矩阵计算状态变量的变化规律,获得系统的控制稳定性的结论,另一方面可通过计算雅克比矩阵特征值得到变换器的分岔特性。离散模型的缺点在于无法得到状态转移矩阵的精确解,计算复杂,特别是当变换器具有多子系统且状态矩阵维数较高时计算尤其复杂,因此在实际应用中离散模型的使用受到制约。但目前离散模型仍然是研究人员分析分岔混沌特性的首选工具。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容和目标:

本次毕业设计主要是掌握dc-dc特别是boost变化器的运行,通过研究在电流控制模式下dc-dc升压变化器的稳定性来更深入了解dc-dc变化器的工作原理。


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3. 研究计划与安排

1、第1-2周:完成开题报告初稿。

2、第3周:完成英文文献翻译,查阅国内外相关资料,了解固定电话通信原理设计原理,对其可行性思考分析,理清整个设计思路,统筹把握每个设计环节。

3、第4周:-根据设计思路及所查找的资料,系统设计方案,设计控制系统图。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] morales-salda#241;a, j.a., loera-palomo, r., palacios-hernández,e.:‘parametersselection criteria of proportional–integral controller for a quadratic buck converter’, iet power electron., 2014, 7, (6), pp. 1527–1535

[2] chan, c.y.:‘investigation of voltage-mode controller for cascade boost converter’, iet power electron., 2014, 7, (8), pp. 2060–2068

[3] flores-bahamonde, f., valderrama-blavi, h., martínez-salamero, l.,maixé-altés, j., garcía, g.:‘control of a three-phase ac/dc vienna converter based on the sliding mode loss-free resistor approach’, iet power electron., 2014, 7, (5), pp. 1073–1082

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