直流变换器软开关技术的仿真分析开题报告
2020-06-08 21:14:40
1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
一、课题研究背景及意义
近年来，随着生产技术的发展，电力电子技术的应用已深入到工业生产和社会生活的各方面，例如电力电子装置广泛应用于高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等之中，因而作为电力电子技术研究基础之一的功率变换技术，有着广阔的应用前景。如今电力电子技术高频化的发展趋势虽然可以有效地降低功率变换器的体积和重量，但是开关损耗会随之增加，以至电路效率下降，电磁干扰增大，因此减小功率开关器件的开关损耗收到国内外的广泛关注。随着软开关技术的出现，主要解决了电路中的开关损耗和开关噪声的问题，使开关频率得以大幅提高。自此软开关技术的研究成为电力电子学领域最活跃的研究方向之一[1]。
软开关技术可以实现变换器中功率开关器件的零电压开关或零电流开关，克服了常规脉宽调制(pulse width modulation, pwm）型功率开关器件的开关损耗随开关频率成正比的缺点，使功率器件的开关频率提高了一个数量级甚至更多。同时在软开关方式中，功率开关器件开通前电压下降到零，线路电感中电流也为零，从而解决了感性关断问题。另外，软开关工作方式使硬开关电路中的缓冲电路成为多余，减小了变换器的电磁干扰(electro magnetic interference, emi)，减小了功率开关器件的散热体积，使功率开关器件科可工作在更高的温度上，提高了变换器工作的可靠性与效率[2]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
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硬开关技术是指开关上的电压和电流都不为零时的一种强迫性的突变开关过程，即强迫开关器件在电压不为零时开通，或电流不为零时关断。在这样的开通或关断时间里，由于电压和电流的交叠，会产生开关损耗。在高开关频率成为应用趋势的今天，开关损耗会大大降低系统的效率，成为进一步提升开关频率，减小变换器体积的重要制约因素。 软开关技术的提出正是为了解决这一问题，它可实现零电压开通或零电流开通，零电压关断或零电流关断，可大大减小或完全消除开关损耗，大幅提升系统的变换效率。 本课题选择直流变换器的软开关技术作为研究对象，对其进行深入研究将有助于学生了解电力电子功率变换的基本原理和基本规律，理解电力电子功率变换器的一般设计方法，并可推而广之，为电力电子技术进一步的研究打好基础。 该题目的重点是通过查阅并广泛阅读大量中外文献资料了解直流变换器软开关技术的基本结构和工作原理。难点是设计变换器的各项参数并进行仿真分析。 具体内容和要求如下： 1. 了解直流变换器软开关技术的基本原理； 2. 分析软开关技术典型实现电路的基本原理及工作模态； 3. 对典型电路使用Saber/MATLAB仿真软件进行仿真分析； 4. 对分析结果进行总结。 5．编写设计说明书及计算书，相应概念清楚、内容全面、论证明确、计算正确、文字工整； 6．正确全面应用所学的专业理论知识，收集设计所需的资料， 积极调研，充分应用各种有关参考书及资料。 |
