单相AC-DC系统低频稳定性分析及控制策略研究

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.2.1 单相Boost PFC系统的次谐波稳定性研究现状

1.2.2 单相PWM 整流系统的低频稳定性研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 阻性负载Boost PFC系统的次谐波稳定性分析及控制

2.1 引言

2.2 阻性负载Boost PFC系统次谐波不稳定现象

2.3 大信号谐波平均稳定性分析

2.3.1 小信号模型失效机理

2.3.2 大信号谐波平均模型

2.4 比例电压外环结合三次电流谐波前馈补偿控制策略

2.4.1 比例电压外环控制

2.4.2 三次电流谐波前馈补偿控制

2.4.3 控制参数的选取

2.4.4 动态性能评估

2.5 实验验证

2.5.1 稳态响应

2.5.2 动态响应

2.5.3 系统效率

2.6 本章小结

3 两级Boost PFC系统的次谐波稳定性分析及控制

3.1 引言

3.2 双管正激DC-DC变换器的设计及等效

3.2.1 功率电路设计

3.2.2 控制电路设计

3.2.3 后级变换器等效

3.3 次谐波稳定边界及控制策略

3.3.1 稳定边界

3.3.2 比例电压外环结合三次电流谐波前馈补偿控制的应用

3.4 实验验证

3.4.1 后级动态响应

3.4.2 前级稳态响应

3.4.3 系统动态响应

3.5 本章小结

4 两级PWM整流系统的低频稳定性分析及控制

4.1 引言

4.2 单相dq模式PWM整流器的输出阻抗特性

4.2.1 单相dq模式平均电流控制

4.2.2 单相dq模式输出阻抗

4.2.3 输出阻抗影响因素

4.3 后级Buck变换器的输入阻抗

4.3.1 输入阻抗推导

4.3.2 恒定功率负载的小信号特性

4.4 两级PWM整流系统的阻抗稳定性分析及控制

4.4.1 阻抗稳定裕度

4.4.2 高带宽外环结合d轴二次电流谐波前馈补偿控制策略

4.5 仿真验证

4.5.1 级间低频不稳定现象

4.5.2 所提控制对稳定性的改善

4.6 本章小结

5 总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 后续工作开展

参考文献

附 录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 实验样机

C. 学位论文数据集

致 谢