一种高增益双向Cuk电路及其模糊控制

摘要：

双向DC-DC变换器是储能系统必不可少的组成部分,并且广泛的应用于不间断电源、电动汽车以及航空航天电源等领域,而高效、高电压增益是该类变换器的发展趋势.该文提出一种电容抽头式反向耦合电感高增益双向改进Cuk电路.所提出电路具有结构简单和输入输出低纹波特性,在升压和降压变换方向下均具有高电压增益.此外,为了提高所提出变换器的动态性能与抗干扰能力,基于TSK(Takagi-Sugeno-Kang)模糊控制技术,该文提出一种动态改变输出比例因子的改进模糊控制策略.所提出控制方法具有鲁棒性强、模糊规则数少、计算量少、控制简便等特点.该文对所提出的电路进行具体分析,并详细分析电路电压增益关系和半导体器件电压电流应力特性.同时,对所提出的控制策略进行详细分析.最后,对提出电路和控制策略进行计算机仿真,并设计一台低压侧额定电压为48V、高压侧额定电压为400V、额定功率为400W的实验样机.计算机仿真和实验结果表明电路获得了较高电压增益,验证所提出电路的有效性.与传统PI控制相比,提出的改进模糊控制方法能更有效抑制扰动,提高了变换器的动态性能,实现了鲁棒控制.

关键词：双向DC-DC电路;高电压增益;改进Cuk电路;电容抽头式反向耦合电感;改进TSK模糊控制

所属期刊栏目：41

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

在线出版日期：2021-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：6025-6038,中插22