高频隔离三电平双向DC/DC变换器的研究

本文以大功率无工频变压器级联式多电平变换器中的高频隔离双向DC/DC变换器为研究对象，提出了一种以半桥三电平结构为基础的双向DC/DC变换器的拓扑结构。本文主要对高频隔离双向DC/DC变换器的两种拓扑结构进行了研究：双半桥三电平结构和半桥三电平结构加H桥结构的混合结构。论文详细分析了两种拓扑的工作原理和工作模态，研究了变换器在传统单移相调制策略下的功率流特性，软开关条件，无功功率和回流功率特性，提出的新型双移相调制策略达到了增加软开关范围和减小无功功率和回流功率的目的。同时还建立了双半桥三电平拓扑在两种调制策略下的数学模型，并进行了控制器的设计。最后研制出了一台小功率的高频隔离双半桥三电平双向DC/DC变换器的实验平台，仿真和实验均验证了本文研究成果的正确性。