1. 研究目的与意义（文献综述）

目的及意义

随着电力电子技术的作用日渐突出，人们对电力电子产品的需求也日益增多。但开发周期长、效率低，限制了电力电子产品成本的降低以及可靠性的提升。因此，电力电子系统的集成成为上述问题的主要解决方案^[1]。分布式电源系统的可靠性高、易于实现模块化，在电力电子集成系统中正在得以广泛应用。虽然其优势明显，但它同时存在稳定性问题。有时会出现独立工作的电源子模块都稳定运行，但在级联后整个系统性能下降甚至不稳定的情况^[2]。当负载变换器的能量转换效率做得很高并且拥有理想的负载调节功能时，对源变换器而言负载变换器可近似看成恒功率负阻抗型负载。由负载变换器的高效率以及理想调节功能带来的负输入阻抗效应给分布式系统造成了稳定性隐患，这时就需要对dc/dc 变换器的级联系统稳定性进行研究以确保模块集成后的稳定性。在 dc/dc 变换器系统中，系统的稳定性是一项重要的研究内容。对于整个系统而言，即使保证每一个标准模块都能稳定可靠运行，由于模块间复杂的相互作用，系统还是可能出现不稳定情况。因此只有预先从设计角度对级联系统的稳定性做出分析，才能有效排除系统潜在的不稳定因素，保证所设计的系统能够稳定运行。

电力电子装置的开关转换器输入侧通常会加入输入滤波器^[3]。该滤波器会抑制输入电流中的开关谐波，当输入电压出现突变时，输入滤波器可以有效改善dc-link电压的瞬态过程，从而提高系统的可靠性。但是，当使用无阻尼的输入滤波器时，由于输入滤波器和后级变换器系统阻抗的共同作用，可能引起dc-link的不稳定性问题。有源阻尼的方法通过改变系统控制器结构,从而改变系统结构,有效地解决了恒功率负载具有的负阻抗特性给系统带来的不稳定性问题,而且不増加系统的任何额外功耗，同时易于理解、容易实现,可以广泛应用。

2. 研究的基本内容与方案

研究目标及内容

本次毕业设计以带输入滤波器的闭环buck电路为例，分析输入滤波器的寄生参数对dc-link稳定性的影响。当dc-link出现不稳定性现象时，在不改变系统的各个参数的情况下，采用有源阻尼模块的方法提高dc-link的稳定性。基于100w的输入滤波器的闭环buck变换器，完成功率器件的选型，研究输入滤波器对dc-link稳定性的影响，并进一步设计有源阻尼电路，最后完成整个系统的仿真与实验验证。

以下是毕业设计的具体研究内容：

3. 研究计划与安排

1-2周，查阅文献资料，包括中文文献和英文文献，完成一篇英文文献的翻译。明确将要研究的方向和解决的关键点，撰写开题报告，完成开题答辩。

3-5周，学习saber仿真软件的用法，搭建输入48v输出24v的闭环buck电路。学习自动控制理论，掌握级联变换器系统的稳定性判据。

6-9周，在已有电路的基础上设计有源阻尼电路，在软件上搭建整个系统，进行仿真验证，并进一步研究其稳定性，与无源阻尼的方法作比较，得出结论。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]dc_dc变换器级联系统稳定性研究.周奕龙

[2]dc_dc变流器带恒功率负载动态响应分析及级联系统稳定性预测。杜韦静

[3]陈坚. 电力电子学—电力电子变换和控制技术. 北京：高等教育出版社，2002