三电平Buck直流变换器主电路的研究

三电平 Buck直流变换器主电路的研究

[摘要] 分析了两电平Buck直流变换器，三电平Buck直流变换器的工作原理，推导了电压电流连续、断续的条件。讨论了三电平的优点，对组建闭环控制系统做了一定的基础工作。

[关键词] Buck直流变换器；三电平； 建模分析

目  录

1  绪论 1

1.1直流变换器的提出 1

1.2 半桥三电平直流变换器的发展 2

1.3三电平直流变换器的发展 2

1．3．1基本三电平单元 2

1．4 三电平直流变换器的推导 4

1．4．1三电平变换器的推导步骤 4

1．5一族三电平变换器 5

1.6本文的研究内容 6

1.7课题研究意义 7

2 Buck两电平直流变换器 8

2.1 工作原理 8

2.2 Buck两电平变换器的参数设计 10

2.2.1电感电流工作在连续模式 10

2.2.2电感电流断续工作模式 11

2.3 Buck 二电平的建模（理想条件下） 13

2.4  Buck两电平直流变换器的仿真与结果 17

2.5本章小结 18

3 Buck TL变换器 19

3.1工作原理 19

3.1.1  D>0.5 19

3.1.2  D<0.5 22

3.2 Buck  TL 变换器的外特性 23

3.2.1电感电流连续 23

3.2.2电感电流连续 23

3.3 Buck TL 变换器的优点 26

3.3.1电压应力 26

3.3.2滤波电感 26

3.4参数设计 27

3.4.1输出滤波电感 27

3.4.2输出滤波电容 28

3.5  Buck TL 变换器的建模 28

3.5.1 基于脉冲波形积分法的三电平变换器的统一建模 28

3.5.2 Buck TL变换器脉冲积分法的建模 29

3.5.3 稳态分析 31

3.5.4 小信号动态分析 32

3.5.5采样函数的拉氏变换 33

3.6 控制方案 34

3.6.1 闭还控制系统 34

3.6.2控制电路实现 35

3.7实验验证与讨论 37

3.8本章小结 38

4 结束语 39

参考文献 40

致谢 41