云开·全站体育app登录 一种三电平buck-boost双向斩波电路调制方法

发布于:25-02-11 播放次数:

一种三电平buck-boost双向斩波电路调制方法

1。本发明属于双向DC-DC斩波电路调制的技术领域,并特别与三级降压双向双向切碎电路调制方法有关。

背景艺术:

2。随着现代社会的持续发展,现代社会对电力的依赖正在增加,网络运营的负载和电源变得越来越复杂,电力需求的形式变得越来越复杂。为了解决复杂的电力需求问题,转换器的发展非常重要。现代电网中直流电力的比例正在逐渐增加。由于存储和其他可以用作微型源和负载的设备大量放置,因此双向直流转换器的应用需求每天都在增加。

3。转换器拓扑的区别为级别的数量,通常可以分为两级拓扑,三级拓扑和多层次拓扑。多层次拓扑具有很高的复杂性和高控制难度,因此它的使用较少。两级拓扑很简单,但是存在一些问题,例如设备尺寸较大,设备应力较大和损失较大。三级拓扑具有低输出谐波内容,低设备开关损耗和小型设备尺寸的优点。它已被广泛用于中和高压高功率逆变器领域,并且更实用。与其他三级拓扑相比,三级降压双向切碎电路具有小尺寸和低成本等优点,因此在工业领域越来越有价值。

4。调制策略是直流转换器实际应用的关键链接。由于水平数量的增加,应用于两级拓扑的传统调制策略不再适用于其。需要对新类型的进一步研究。调制方法实现其正常操作,并全面发挥三级拓扑的优势,以减少输出谐波并减少设备开关损耗。

技术实施元素:

5。本发明要解决的技术问题是提供三级降压双向双向斩波器电路调制方法,用于调制三级降压双向双向斩波器电路,以应对上述缺点先前的艺术,并提供三级降压双向斩波器电路调制方法,用于调制三级降压双向双向斩波器电路。为了减少输出涟漪,请减少设备开关损耗并提高效率。

6。本发明采用以下技术解决方案:

7。三级降压双向双向斩波器电路调制方法,包括以下步骤:

8.S1。将三级降压双向切碎电路中的开关管划分为两组;

9.S2。为第一组开关管构建一个堆叠的载体,除以步骤S1;

10.S3。分层载波相移180,该载体确定了步骤S2中打开和关闭的第一组开关管。

°

,作为第二组开关管的载波除以步骤S1;

11.S4。根据控制要求提供相应的调制波说明,并将它们与步骤S2和步骤S3中构建的载体进行比较,以生成相应的第一组开关管和第二组开关管的PWM信号;

12.S5。根据步骤S4中生成的PWM信号,分别调制并控制了两组开关管。

13。具体来说,在步骤S1中,切换三级降压双向斩波电路的上半部分

A01

和开关管

A02

作为第一组,三级降压双向斩波器电路的下半部

A03

和开关管

A04

作为第二组。

14。具体而言,在步骤S4中,当输入调制波大于上载波时,会生成由上载波确定的开关。

管激活信号。

15。具体而言,在步骤S4中,当输入调制波小于上载波时,生成了由上载波确定的开关管关闭信号。

16。具体而言,在步骤S4中,当输入调制波小于下载波时,生成由下载体确定的开关管打开信号。

17。具体而言,在步骤S4中,当输入调制波大于下载波时,生成由下载波确定的开关管关闭信号。

18.7。根据权利要求1,在步骤S5中以权利要求1为特征的三级降压双向斩波器电路调制方法,将调制波与第一组开关管的上载波进行比较,除以步骤S1。 PWM信号输入切换管S

A01

,输入通过调制波与下载体与开关管的比较产生的PWM信号

A02

19。具体而言,在步骤S5中,对于第二组开关管除以步骤S1,由调制波与上载波进行比较而生成的PWM信号输入了开关管S

A03

,输入通过调制波与下载体与开关管的比较产生的PWM信号

A04

20。具体来说,三级降压双向切碎电路的雄鹿工作状态包括以下工作状态:

21.状态1:开关管

A01

和开关管

A03

行为,输入电源v

通过电感器,开关管

A01

,开关管

A03

电路形成的能量为负载提供;

22.状态2:仅开关管

A01

在,电容器c

11

单独为负载供电;

23.状态3:仅开关管

A03

在,电容器c

12

单独为负载供电;

24。状态4:开关管

A01

和开关管

A03

关闭,电感器继续流到负载以进行能源供应。

25。此外,当占空比D为“ 0.5时,三级降压双向斩波电路的降压工作状态包括状态2,状态3和状态4;当占空比D为“ 0.5”时级别的降压 - 增强双向切碎机回路的雄鹿工作状态包括状态1,状态2和状态3。

26。与先前的艺术相比,本发明至少具有以下有益影响:

27。本发明具有三级降压双向斩波器电路调制方法。为了应对现代电网中对电能形式的复杂需求以及对电能质量的需求也在增加。可以采用载体堆叠调制策略。通过判断给定调制波的正面和负面kaiyun.ccm,直接实施了降压和提升功能,这简化了系统的控制并解决了一个问题,即传统调制策略在水平和复杂性上升后难以完成三级拓扑调制调制策略。同时,可以实现双向功率流,满足了悬挂网络设备的日益复杂的需求。它采用了载波相移调制策略,以针对两组开关管中180个载波相移。

°

,达到最小的连锁反应,并可以充分利用三级拓扑的优势,例如低输出谐波内容,低设备开关损耗和高系统效率,从而确保功率质量。

28。此外,三级降压双向斩波电路S

A01

和开关管

A02

作为第一组,开关管

A03

和开关管

A04

作为第二组,可以根据同一组的两个开关管的操作规则设计调制控件,并且可以将四组调制控件简化为两组调制控件。

29。此外,当将输入调制波与堆叠载波中的上层载体进行比较时,产生单向激活信号,并生成另一个激活信号,同一组开关管中的一个开关管位于雄厚工作状态。当一个开关管处于工作状态时,当一个开关管处于工作状态时,另一个开关管处于锁定状态。调制波和堆叠式载波后生成的两个开关信号符合开关管的相同组工作要求。

30。此外,输入由调制波生成的开关信号和堆叠的载波波到一组开关管,当其中一个是

当一个开关管处于工作状态时,另一个开关管处于锁定状态。双向切碎机电路的能量流动方向可以通过判断给定调制波的正和负来直接确定。无需设置电路的能量流方向,这简化了系统的控制。

31。此外,经过分析后,当占空比为“ 0.5”时,工作状态包括州2,州3和州4;当占空比D为“ 0.5时,工作状态包括州1,州2和州3 。

32。总而言之,本发明通过调制策略实现了三级降压双向砍伐电路的正常操作,并简化了系统的整体控制,完全利用了三级的优势,很方便,非常方便控制和出色的效果。它具有很高的实际价值和经济利益。此外,通过构建模拟模型对所提出的控制方法进行了模拟和验证,以证明该方法的正确性和可靠性。

33.本发明的技术解决方案将在下面的附带图纸和示例中进一步详细描述。

图纸的附加描述

34。图1是三级降压双向切碎电路的拓扑结构图;

35。图2是降压工作模式中电路等效拓扑图;

36。图3是在增强工作模式下的电路等效拓扑图;

37。图4用于开关管

A01

和s

A02

,构造的级联载体图;

38。图5用于开关管

A03

和s

A04

,构造的级联载体图;

39。图6是用于调制波和载体的PWM信号图。

40。图7是在降压工作模式下工作时每个开关管的主要波形图;

41。图8是一个工作状态图;

42。图9是输入电压为100V时的输入和输出电压图,在模拟中输出电压为75V;

43。图10是当输入电压为100V并且在仿真中输出电压为75V时,开关管驱动信号图;

44。图11是输入电压为100V时的输入和输出电压图,在模拟中输出电压为25V;

45。图12是当输入电压为100V,输出电压为25V时的开关管驱动信号图。

特定的实施方法

46.本发明实施方案中的技术解决方案将根据本发明实施方案中的附带图表清楚而完全描述。显然,所描述的实施方案是本发明的实施方案的一部分,而不是全部。基于本发明中的实施例,在没有从事创造性劳动的情况下熟练的人获得的所有其他实施方案都属于本发明的保护范围。

47。在发明的描述中,应理解,术语“包括”和“包括”表示存在所描述的特征云开·全站体育app登录,批发,步骤,操作,元素和/或组件,但不排除一个或更多其他功能,批发,步骤,操作,元素,组件和/或集合的存在或添加。

48。还应理解,本发明规范中使用的术语仅是为了描述特定的实施方案,并且不打算限制发明。如本发明的规范和附加的索赔所用所用的,除非上下文另有清楚地表明,否则单数形式“ a”,“”和“”旨在包括复数形式。

49。还应进一步理解,本发明规范中使用的术语“和/或”一词和附录索赔是指一个或多个相关列出的项目的任何组合以及所有可能的组合,并包括这些组合,包括这些组合,例如,a和/或b可以代表a,a和b和b的三种情况。此外,本文中的字符“/”通常意味着先前和后续关联的对象是“或”。

50。应该理解的是,尽管术语第一,第二,第三等可以用来描述预设范围等。在本发明的实施方案中,但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用于区分彼此的预设范围。例如,在不偏离本发明实施方案的范围的情况下,第一个预设范围也可以称为第二个预设范围,同样,第二个预设范围也可以称为第一个预设范围。

51。根据上下文,本文所用的“如果”一词可以解释为“

...

何时”或者何时

...

当“对确定响应”或“对检测响应响应”时。同样,根据上下文kaiyun全站网页版登录,“如果确定”或“如果检测(条件或陈述的情况)”可以解释为“确定”或“”对确定的响应敏感”或“在检测时(条件或陈述事件)”或“对检测响应(条件或陈述事件)”。

52。根据本发明的实施方案的各种结构图显示在随附的图纸中。这些数字没有被缩放,其中某些细节被放大是出于清晰的表达目的,并且可能会被省略。图中所示的各个区域,层及其相对大小和位置关系仅是典范,并且可能由于制造公差或技术限制而偏离,而在艺术方面熟练的人则基于具有不同形状的实际情况区域/层可以另外设计,大小和相对位置。

53。回答现代电网中对电源的需求很复杂,对电源质量的需求正在增加,本发明提出了一种三级降压双向双向斩波器电路调制方法,并使用调制方法本发明的。在调制策略由于水平的提高而变得复杂后,解决三级拓扑调制的问题,载载架的应用简化了系统的问题,即判断Buck和Boost的工作状态。同时,载体相移可用于最大程度地减少波纹,从而使拓扑输出充分发挥作用。低谐波内容,低设备开关损耗和高系统效率。

54。请参阅图1。当可以用作微型源并连接到功率网或微电网的储能设备时,主要使用三级降压双向切碎电路。图1是本发明的电路拓扑。结构图。

55。请参阅图2。拓扑功率可以在两个方向上流动。当电源从高压侧流向低压侧时,电路以雄鹿状态运行。

56。请参阅图3。当电源从低压侧流向高压侧时,电路以增强状态运行。

57。本发明具有三级降压双向斩波器电路调制方法。该设备以雄鹿状态和增强状态运行,工作状态相似。以降低工作状态为例,它包括以下步骤:

58.S1。将三级降压双向切碎电路中的开关管分为两组,上部为s

A01

和s

A02

对于一个小组,下半部

A03

和s

A04

对于一个小组;

59.S2。用于开关管

A01

和s

A02

,建造堆叠的载体;

60。请参阅图4。堆叠的载体由两个锯齿波组成,峰值相等。两个锯齿波具有相等的相位。上载波的最小值为0,下载波的最大值为0。

61.S3。将确定开关管S

A01

和s

A02

打开和关闭的层压载体相移180

°

,作为开关管

A03

和s

A04

载体;

62。请参阅图5。堆叠的载波由两个锯齿波组成,具有相等的峰峰尺寸,并且与决策开关管相比,两个锯齿波相等

A01

和s

A02

打开和关闭的层压载体相移180

°

。上载波的最小值为0,下载波的最大值为0。

63.S4。根据控制要求,给出相应的调制波指令,与载体进行比较,并生成PWM信号;

64。请参阅图6。生成的PWM信号为:

65。当输入调制波大于上载波时,产生由上载体确定的开关管激活信号。

66。当输入调制波小于上载波时,会产生由上载体确定的开关管关闭信号。

67。当输入调制波小于下载波时,产生由下载体确定的开关管激活信号。

68。当输入调制波大于下载波时,会生成由下载波确定的开关管关闭信号。

69.S5,用于开关管

A01

和s

A02

开关管,输入通过比较调制波与上载体与开关管S产生的PWM信号

A01

,输入通过调制波与下载体与开关管的比较产生的PWM信号

A02

。用于开关管

A03

和s

A04

开关管,输入通过比较调制波与上载体与开关管S产生的PWM信号

A03

,输入通过调制波与下载体与开关管的比较产生的PWM信号

A04

70。本发明的三级降压双向斩波器电路调制方法的工作原理如下:

71。三级双向DC/DC转换器由两组开关管组成。

72。上半部

A01

与s

A02

是一个小组;下半部

A03

与s

A04

在一组中,上和下开关管是相移为对照的,即相位差是恒定的。

73。由于调制方法采用载波堆叠,当电路处于雄鹿状态时,输入调制波命令为正,S

A01

和s

A03

移动时,s

A02

和s

A04

块及其二极管反复出现;当电路处于增强状态时,输入调制波命令为负,S

A02

和s

A04

移动时,s

A01

和s

A03

块及其二极管流动。

74。三级降压双向切碎电路的雄鹿工作状态和增强工作状态调制过程相似。以Buck的工作状态为例进行详细的分析。

75。请参阅图2和图7。图2显示了三级降压双向双向斩波器电路的降压工作状态的等效拓扑。图7显示了在降压工作状态期间每个开关管的主波形。

76。在图7,D1和D2中分别是开关管S

A01

和s

A03

TS的占空比是切换周期,A是驾驶信号之间差异的角度,左侧是占空比小于0.5的工作条件,右侧是占空比更大的工作条件大于0.5。为了最大程度地减少输出电压和电流波纹,两个开关管之间的相位差通常为0.5T,即两者之间的载波调制为一半的开关周期。

77。当开关管的占空比大于和小于0.5时,系统的工作状态不同。以下分析了雄鹿状态下的工作过程。根据两组开关管的开口和关闭状态的结合,将其分为四个工作状态。

78。请参阅图8。四个工作状态是:

79.Status 1:s

A01

和s

A03

行为,输入电源v

通过电感器,

A01

,s

A03

电路形成的能量为负载提供。

80.Status 2:仅S

A01

行为,c

11

分别为负载供电。

81。状态3:仅S

A03

行为,c

12

分别为负载供电。

82。状态4:S

A01

和s

A03

关闭,电感器继续流到负载以进行能源供应。

83。当占空比D为“ 0.5”时,工作状态包括2、3、4;当占空比D为“ 0.5时”,工作状态包括1、2、3。

84。当d 《0.5时,余额是通过伏特秒进行的:

85.(v

C1-VO)D1+(v

C2-VO)d

2-VO(1-D

1-d2)= 0

86。如果输出电容器平均分为输出电压,即V

C1

= v

C2

= v

出去

/2和d1 = d2,然后:

87.dv

= VO88。类似地,当开关管占用周期d》 0.5时,仍然可以根据电压伏特循环之间两端之间的电压伏秒平衡来获得简化公式。也就是说,当占空比大于或小于0.5时,转换器具有相同的输入和输出关系。

89。对提升工作过程的分析与降压过程相似,因此我不会再重复一次。

90。请参阅图9、10、11和12,这是在雄鹿状态下运行的三级降压双向切碎电路的模拟结果。

91。其中,图。 9和图。 10是输入和输出电压波形,开关管驱动信号波形在占空比d 》0.5。

92。在图9中,暗线是输入电压波形,光线是输出电压波形。从图9中可以看到三个电力。

平坦的降压双向切碎电路正常工作,输入电压为100V,并且输出电压在75V处稳定。目前,开关管占空比为0.75。

93。图10是开关管波形图,当占空比为0.75时,从上到下是S

A01

,s

A02

,s

A03

与s

A04

开关管驱动波形。从图10中可以看出,开关管S

A02

与s

A04

锁,s

A01

与s

A03

工作,其工作状态有

A01

独自工作,s

A03

独自工作

A01

与s

A03

根据上述分析的工作状态1、2和3一起工作。

94。图11和12是输入和输出电压波形,开关管驱动器信号波形在占空比d“ 0.5”时。

95。在图11中,暗线是输入电压波形,光线是输出电压波形。从图11中可以看出,三级降压双向切碎电路正常工作,输入电压为100V,并且输出电压在25V下稳定。目前,开关管占空比为0.25。

96。图12是占空比0.25时的开关管波形图,从上到下是S

A01

,s

A02

,s

A03

与s

A04

开关管驱动波形。从图12中可以看出,开关管S

A02

与s

A04

锁,s

A01

与s

A03

工作,其工作状态有

A01

独自工作,s

A03

独自工作

A01

与s

A03

它们都没有工作,符合上述分析的工作状态2、3和4。

97。通过上述仿真结果,证明了本发明的三级降压双向切碎电路中使用的调制策略的准确性和可靠性。

98。总而言之,本发明具有三级降压双向斩波器电路调制方法。三级降压双向斩波器电路可以正常工作。由于运营商堆叠的角色,系统判断力和提升工作状态的问题,同时,运营商相移可用于最大程度地减少波纹,为低拓扑输出谐波内容的优势提供全面发挥损失和高系统效率。该方法是实用和可行的,具有强大的工程应用价值,并且可以产生良好的经济利益。

99。上面的内容仅是为了说明本发明的技术思想,并且不能用来限制本发明的保护范围。根据本发明提出的技术思想进行的任何更改都将属于本发明的主张。在本书的保护范围内。