高效高功率密度集成型中间母线变换器调制策略研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ly12345000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着互联网的快速发展,数据中心的用电量剧增。为了提高用电效率、降低成本和增加容量,数据中心采用了分布式电源系统,该系统需要能实现高效高功率密度且隔离可调压的中间母线变换器。提高开关频率是提高功率密度的有效途径,但是会增加开关损耗、绕组涡流损耗和同步整流难度,不利于提高效率。通过优化调制策略来实现软开关、实现无气隙磁元件和实现开环同步整流,可以有效提高中间母线变换器的效率和功率密度。LLC谐振变换器易实现软开关,但是调压需要变频,这会增加绕组损耗和同步整流的难度,不利于实现高效高功率密度。定频工作的LLC有绕组损耗低、同步整流简单等优势,易实现高效和高功率密度。由于定频,LLC增益也恒定,因此被称为LLC直流变压器(DC Transformer,DCT或DCX)。LLC DCX需要额外增加一级电路来调压,这会降低整体的效率和功率密度。基于LLC DCX的集成型两级变换器可以减少开关器件和驱动电路数量,是实现高效高功率密度中间母线变换器的更优途径。集成型两级变换器是目前的研究热点,研究目标是通过优化调制策略来提高效率和功率密度。本文针对几种适用于不同母线架构的集成型两级变换器,提出了新的调制策略。针对适用于低压母线变换的集成交错并联Boost-LLC变换器,提出了一种基于换流时间补偿的双极性变频准谐振调制策略。所提调制策略利用桥臂集成改变了实现LLC软开关的方式,消除了变压器的气隙,解决了高频下气隙漏磁通导致的高绕组涡流损耗的问题;通过改变开关频率和补偿换流时间,LLC在高频和不同占空比下都能精准地工作在准谐振态,避免了现有调制策略下的谐振电流高和开环同步整流难以实现等问题,提高了效率和功率密度。针对适用于高压母线变换的集成Buck-Boost-LLC变换器,提出了一种双极性对称移相调制策略。所提调制策略通过调节前级两半桥间的移相角来实现LLC对称的换流过程,在重载下解决了不对称换流过程和低品质因数导致的整流电流不对称问题,避免了高品质因数所需的高谐振电感和不对称电流导致的同步整流困难,提高了功率密度;利用了前级电感电流对LLC原边开关管电流应力和软开关实现方式的改变,解决了LLC导通损耗高和绕组涡流损耗高的问题,提高了效率。结合集成交错并联Boost-LLC变换器谐振槽端口电压自然对称和集成Buck-Boost-LLC变换器中LLC定频定占空比的优势,提出了一种新的集成交错并联Buck-Boost-LLC变换器。所提变换器可以自然实现整流电流对称,从而解除了对移相角的限制。在更高的移相角设计自由度下,提出了一种新的移相调制策略。该调制策略的移相角实现了最小的电感体积,实现了全部开关管的软开关,实现了所有与移相角相关的损耗最小化。基于此移相角,所提变换器实现了高效率和高功率密度。
其他文献
第一部分:肝癌血管侵犯相关的lncRNAs调控网络和预后模型的构建目的:了解导致肝癌血管侵犯的危险因素对于评估患者复发风险和生存至关重要。本研究的目的是构建一个肝癌血管侵犯相关的lncRNA调控网络和预后模型。方法:本研究通过对癌症基因组图谱(TCGA)中具有血管侵犯信息的HCC患者的转录组测序数据进行差异分析,得到HCC血管侵犯相关差异基因。然后,应用加权相关网络分析的方法来筛选与HCC血管侵犯
学位
集成式工艺规划与车间调度(Integrated Process Planning and Scheduling,IPPS)能够充分发挥工艺规划与车间调度的互补性,提高制造系统整体的运行效率与质量,具有重要的学术价值与工程意义。本文致力于IPPS问题的建模与优化方法研究,系统研究了工艺规划的数学模型以及IPPS问题的数学模型、集成式编码、多模型协同优化(Multi-MILP Model Collab
学位
报纸
人工量子晶格是量子模拟的基础,近二十年来受到了物理学各领域的广泛关注。其主要原因在于人们可以在人工量子晶格里面模拟一些复杂新奇的量子态。利用原子操纵技术,通过金属表面吸附分子的方式构建的人工电子晶格是一类新的人工量子晶格。相对于其它人工量子晶格系统而言,该系统有很多优势。那么一个重要的问题是能否利用这一系统来实现更为有趣的复杂量子晶格。本文主要围绕这一重要问题,从理论上系统地研究了基于Cu/CO系
学位
在全球化背景下,英语教师应立足英语变体多元化语境培养学生的跨文化商务交际能力,以达到发展学生英语综合能力的效果。本文首先分析跨文化商务交际能力培养现状,然后基于英语变体多元化语境的特征,进一步探究英语变体多元化语境下的跨文化商务交际能力培养策略,为高校跨文化商务教学效果的提升提供参考。
期刊
背景及目的:肿瘤转移是结肠癌的防治难点,亦是导致患者死亡的主要原因。阐明结肠癌转移的分子机制是靶向开发防治策略的前提,具有重要的理论和临床意义。本课题组前期发现结肠癌转移灶中CEMIP(cell migration-inducing protein)蛋白可促进结肠癌转移,但其分子机制尚不明确。谷氨酰胺代谢重编程是恶性肿瘤的固有特征,与肿瘤转移存在广泛而复杂的联系。本研究拟探讨CEMIP是否通过重编
学位
大气压等离子体射流(Atmospheric pressure plasma jet,APPJ)能在开放空间中产生低温等离子体,在生物医学等领域具有极大的优势。APPJ的主要功效成分为放电产生的各种活性粒子(包括带电粒子和活性氮氧化物),且已发表较多关于活性粒子分布及影响因素的研究。但APPJ在应用中需与被处理物接触,而处理表面的材质、湿度等特性都会对等离子体产生反馈影响。此外传统的APPJ调控方式
学位
太赫兹科学技术的发展迫切需要大功率的太赫兹波源,基于回旋管的太赫兹波源技术是实现大功率太赫兹辐射的有效途径,脉冲强磁场下的回旋管波源可以实现更高的极限工作频率和功率输出,对于太赫兹技术发展及其应用意义重大。研制过程中其输出参数的准确测量是实现回旋管可靠工作和高效出光的前提,但高速时变磁场导致太赫兹回旋管输出信号具有峰值功率高(W级)、脉冲持续时间短(μs级)、重复频率低(单次脉冲运行)、宽频带输出
学位
电机作为高端装备的核心动力来源,在航空航天、电气化交通、工业机器人等高科技领域中具有重要地位。随着不同应用领域对电机性能品质不断提出新的更高要求,过于依赖数值仿真与设计经验的传统优化设计方法正面临严峻挑战,暴露出优化精度差、计算效率低、通用性弱等不足,难以满足高端电机装备精细化、高效化、智能化设计的需求。综合多学科领域知识的代理辅助优化方法以其“数据驱动”思路为电机优化设计开辟了新的途径,逐渐成为
学位
仑伐替尼是不可根治性手术切除的晚期肝细胞癌(HCC)病人的标准治疗选择之一,但仑伐替尼的耐药最终限制了其临床疗效。越来越多的证据表明,癌细胞可以克服活性氧(ROS)的过度产生从而耐受氧化应激诱导的细胞死亡以获得药物抵抗;然而,仑伐替尼耐药过程中氧化稳态的详细机制尚不清楚。本研究通过逐渐增加仑伐替尼药物浓度来建立仑伐替尼耐药细胞株,结果显示:耐药细胞株的抗氧化能力增强。高通量RNA测序、全基因组CR
学位