毕业论文：隔离多输入变流器研究

目前电力的主要来源还是靠火力发电与核能发电，火力发电由化石燃料燃烧将热能转化为机械能，再由机械能转化为电能而核能则由核裂变产生的能量转化为机械能再发电。

然而，人们对核能发电的安全有所担忧在二十五年前乌克兰切尔诺贝利核电站事故以及近期日本福岛核电站事故，全球化石燃料有限且日益减少，更是带来环境污染和温室效应。

因此，利用可再生能源来发电已经被广为重视，尤其是利用太阳能和风能发电，更受到各国青睐并已经开始在很多地区修建太阳能发电厂与风能发电厂。

目前以太阳能与风能供电的应用产品在世界各国日益增多，尤其是日本德国荷兰意大利奥地利等国，虽然其他国家日照量及年平均日照时长数均不如我国，但仍计划将太阳能普及在般家庭的应用上。

在年，我国已经成为全球风电装备最大的消费者和生产者，在经济快速增长和电力需求增加的大背景下，风电的迅猛发展，在中国应对能源结构多样化环境保护和节能减排等挑战中扮演着不可替代的角色。

在我国可再生能源中长期发展规划更是提出到年使可再生能源消费量达到能源消费总量的，到年达到的发展目标。

为了能有效利用阳光光电与风力发电，将两种发电系统整合，提高供电电量，达到季节与日夜互补的功效，提升再生能源供电的可靠度及电源效率，是个很重要的课题。

传统的新能源分布式供电系统中每种能源形式均需要个变换器，将各能源变成直流输出，并联在公共的直流母线上，供给直流负载，结构较复杂，且成本较高。

为了简化电路结构，可以用个多输入直流变换器，代替多个单输入直流变换器。

允许多种能源输入，输入源的性质幅值和特性可以相同，也可以差别很大，多输入源可以分别或同时向负载供电，因此提高了系统的稳定性和灵活性，实现燕山大学本科生毕业设计论文能源的优先利用，并且降低系统成本。

传统多输入变换器系统如前面叙述的，传统新能源分布式供电系统中每种能源都需要个变换器，将各个输入源变成直流输出，最后并联在公共的直流母线上，再供给直流负载，结构复杂，成本高。

图传统系统图如图所示即为传统分布式供电系统的系统图，每个输入源均需要个变换器，输出并联为负载供电。

新型多输入变换器新型多输入变换器具有同时或分时供电体积小效率高便于集中控制的优点，其系统图如下图新型系统图新型多输入变换器可分为同时供电和分时供电两类，增加多个输入电压第章绪论源与原来的输入电压源并联可以得到基本的多输入变换器，该方法还可应用于变换器变换器和变换器。

多输入变换器和多输入变换器属于隔离型多输入变换器。

在这些变换器中，各输入电压源及其串联开关连接于各自变压器的次绕组，同时共用个变压器二次绕组，但此类在任何时刻只有种输入源向负载提供能量，属于分时供电。

为了实现同时供电，些新的拓扑相继被提出，例如和型，它们共用个由电感电容构成的输出滤波电路，减少了无源元件数量，多绕组隔离型包括半桥和全桥等，此类变换器实现了输出电路电气隔离。

的电源均为脉冲电源单元，包括脉冲电压源单元，和脉冲电流源单元将其应用于非隔离型变换器中可以得到些非隔离型电路拓扑，将这些脉冲电源单元合理连接，并与多输入变换器。

之后还通过仿真验证了双输入变换器的工作原理。

在实现上述双输入型变换器的基础上，在本文第三章中，对输出进行变压器隔离，提高了变换器工作的可靠性。

通过在软件中的仿真，对电路工作的状态进行了模拟和实验，论证了变换器的输入与输出关系，实现了隔离型的多输入变换器。

但是本设计仍然存在些缺点，没有完成闭环设计。

由于该隔离双输入变换器闭环工作过程中需要调节两个占空比来控制输出电压，这两个占空比可以此低彼高或此高彼低来保持输出电压，闭环系统比较复杂。

改进方法如果第个输入源为太阳能发电阵列或其他新能源，第二个输入源为备用直流电源，那么需要设计个电流闭环，使第个输入源能够始终保持最大输出功率，如果这个功率不能满足负载功率，那么输出电压或电流可以调节第二个输入源的占空比，来使第二个输入源输出功率负载需求如果第个输入源输出功率足够负载要求，那么输出电压或电流可以直接关闭第二个输入源。

这样就能够实现隔离双输入变换器的闭环自动控制，同时实现能源最优利用。

，隔离型双输入变换器的变压器尖峰电压过高。

改进方法变化变压器设计，或者采用更大的滤波电感电容，寻求最佳的变压器工作频率使工作波形更加理想。

参考文献参考文献刘丹中国风电盘点科学时报中国的能源状况与政策白皮书王勤，阮新波，张杰，金科基于脉冲源单元的单次绕组隔离型多输入变换器电工技术学报郑颖楠电源技术燕山大学王兆安，黄俊电力电子技术机械工业出版社李艳，阮新波，杨东升种新的双输入直流变换器电工技术学报，燕山大学本科生毕业设计论文陈保国，庞志峰，李向荣开关电源高频变压器的设计河北工业科技杜少武种车载双向变换器的研究河北工业大学致谢致谢本课题在选题及研究过程中得到王宝诚老师的悉心指导。

王老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨热忱鼓励。

王老师丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽历时仅半年，却给以终生受益无穷之道。

对王老师的感激之情是无法用言语表达的。

感谢孙孝峰老师顾和荣老师阎朝阳老师刘学才老师等对我的教育培养。

他们细心指导我的学习与研究，在此，我要向诸位老师深深地鞠上躬。

感谢我的同学张耿东于振军贾宇枭韩兴伟刘荣璞四年来对我学习生活的关心和帮助。

最后，向我的父亲母亲致谢，感谢他们对我的培养与支持。

燕山大学本科生毕业设计论文附录开题报告综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义人类与电力的需求息息相关密不可分，旦停止供电，这在社会与民生方面产生的影响颇为严重，对工厂生产政府工作则带来更大的冲击。

目前电力的主要来源还是靠火力发电与核能发电，火力发电由化石燃料燃烧将热能转化为机械能，再由机械能转化为电能而核能则由核裂变产生的能量转化为机械能再发电。

然而，人们对核能发电的安全有所担忧在二十多年前乌克兰切尔诺贝利核电站事故以及近期日本福岛核电站事故，全球化石燃料有限且日益减少，更是带来环境污染和温室效应。

因此，利用可再生能源来发电已经被广为忠实，尤其是利用太阳能和风能发电，更受到各国青睐并已经开始在很多地区修建太阳能发电厂与风能发电厂。

目前以太阳能与风能供电的应用产品在世界各国日益增多，尤其是日本德国荷兰意大利奥地利等国，虽然其他国家日照量及年平均日照时长数均不如我国，但仍计划将太阳能普及在般家庭的应用上。

在年，我国已经成为全球风电装备最大的消费者和生产者，在经济快速增长和电力需求增加的大背景下，风电的迅猛发展，在中国应对能源结构多样化环境保护和节能减排等挑战中扮演着不可替代的角色。

在我国可再生能源中长期发展规划更是提出到年使可再生能源消费量达到能源消费总量的，到年达到的发展目标。

为了能有效利用阳光光电与风力发电，将两种发电系统整合，提高供电电量，达到季节与日夜互补的功效，提升再生能源供电的可靠度及电源效率，是个很重要的课题。

二研究的基本内容，拟解决的主要问题传统的新能源分布式供电系统中每种能源形式均需要个变换器，将各能源变成直流输出，并联在公共的直流母线上，供给直流负载，结构较复杂，且成本较高。

为了简化电路结构，可以用个多输入直流变换器，代替多个单输入直流变换器。

允许多种能源输入，输入源的性质幅值和特性可以相同，也可以差别很大，多附录输入源可以分别或同时向负载供电，因此提高了系统的稳定性和灵活性，实现能源的优先利用，并且降低系统成本。

图双输入变换器输入端图变换器滤波输出如图所示为个双输入变换器的输入端，接上图滤波输出，就构成个最基本的双输入变换器。

其工作形态如下导通不导通和都导通不导通导通和都不导通图双输入变换器四种工作形态模式图中，导通关断，输入电压为，当，电感电流上升电感电流上升，电感电流下降。

燕山大学本科生毕业设计论文模式图中，和均关断，电感中的电流经过和续流，输入电压为零，电感电流下降。

此外还有型双输入变换器，如下图所示图双输入变换器输入端双输入变换器的四种工作模式与双输入变换器四种工作模式相似，无论或开通关断均可工作。

此外还有双输入型双输入变换器图双输入变换器输入端双输入变换器工作情况与双输入型相同。

下图为双输入变换器图双输入变换器输入端双输入变换器工作情况与双输入型相同。

另外还有双输入变换器附录图双输入变换器输入端在实现双输入的基础上应当进步进行隔离，提高变换器能够可靠工作的能力。

隔离的方式主要采用变压器隔离，形态有以下四种单端反激式隔离图单端反激式隔离方式图为单端反激式隔离，这种隔离最大的优点是简单，只使用个磁元件个开关就可以完成隔离和升降压的变换任务。

由于它是在返程中进行能量转换，因此变换器传送能量的能力就与开关闭合期间的磁储能多少有关，所以变换器功率受到隔离变压器磁芯的饱和程度限制。

因此反激变换器常用于小功率场合。

单端正激式隔离图单端正激式隔离方式当需要变换更大的功率场合，常用到图所示的正激式隔离方式。

正激本科毕业设计论文隔离多输入变流器研究燕山大学年月本科毕业设计论文隔离多输入变流器研究学院系电气工程学院专业级应用电子学生姓名卢耶底学号指导教师王宝诚答辩日期年月日燕山大学毕业设计论文任务书学院系级教学单位学号学生姓名卢耶底专业班级应电班题目题目名称隔离多输入变流器研究题目性质理工类工程设计工程技术实验研究型理论研究型计算机软件型综合型管理类外语类艺术类题目类型毕业设计论文题目来源科研课题生产实际自选题目主要内容对现有的隔离型多输入变流器进行了解，确定其控制方式，完成控制系统的设计，进行仿真研究。

主要内容综述隔离型多输入变流器的控制方法设计适合于隔离型多输入变流器控制的控制系统设计或者寻求建立用于仿真的变换器数学模型使用合适的软件完成仿真基本要求按电气工程学院本科生学位论文撰写规范的要求完成设计说明书份不少于万字，图纸张。

说明书及插图律打印，要求条理清晰文笔流畅图形及文字符号符合国家现行标准。

按教研室指定的地点进行设计，严格按进度计划完成毕业设计任务。

参考资料各年