基于T型半桥及双变压器的新型宽电压增益直流变换器

摘要

针对宽电压运行直流源接入直流电网的应用场景，提出一种基于T型桥臂与双变压器、在宽电压增益范围保持高效率运行的新型直流变换器。首先，根据不同电压增益进行拓扑重构，给出了变换器三种可选的工作模式，并通过傅里叶分解推导了三自由度控制下的数学模型。其次，结合矢量图分析法得到满足运行条件的最优占空比，并给出了一种三自由度效率优化控制算法。再次，还基于单移相控制的工作模式切换控制策略，实现了变换器双变压器的零电流切换。最后，通过1 kW实验样机对所提变换器拓扑及控制方法进行验证，当输入电压由100 V到500 V范围变化时，效率最高可达97.66%,最低93.7%,与相同运行条件下的T型DAB相比，所提变换器在较宽电压范围内能够有效提升运行效率。

关键词

直流变换器 / 宽电压增益 / 三自由度控制 / 傅里叶分解 / 优化策略 / 工作模式切换

基金资助

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2022MS072); 河北省自然科学基金资助项目(E2019502172)