【摘要】：當(dāng)今社會(huì)環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,能源供應(yīng)日趨緊張,溫室效應(yīng)的危害也日趨顯現(xiàn)。為解決這些與人類生活息息相關(guān)的問題,政府耗費(fèi)了大量的人力物力。許多城市的重污染、高耗能企業(yè)搬遷甚至停工,各大城市也相繼出臺(tái)了私家車限行令等,這些都顯示著當(dāng)今國家低碳節(jié)能、提高能效等要求的迫切性。隨著生活水平迅速提高,汽車數(shù)量迅速增加。減少汽車的能源消耗和對(duì)環(huán)境的污染,已經(jīng)成為一個(gè)迫在眉睫的事情。電能必將會(huì)成為國家大力發(fā)展的清潔能源之一。用電動(dòng)汽車替代燃油車是減少環(huán)境污染的一個(gè)重要途徑,也將會(huì)是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。長(zhǎng)期以來,電動(dòng)汽車由于電池技術(shù)等因素的限制,導(dǎo)致其續(xù)航里程較短,充電時(shí)間過長(zhǎng),無法滿足現(xiàn)代社會(huì)人們高效的生活需求。近幾年美國的特斯拉汽車公司以其優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)技術(shù)將電動(dòng)汽車的續(xù)航里程提高到了 500公里以上,而且高效的換電模式也解決了電動(dòng)汽車充電時(shí)間長(zhǎng)的問題,因此電動(dòng)汽車必將迎來一個(gè)快速的繁榮時(shí)期。電動(dòng)汽車充電電源是電動(dòng)汽車的“供血站”,因此電動(dòng)汽車充電電源的數(shù)量也將迅速增加,其對(duì)能源的損耗也必然急劇增大。因此設(shè)計(jì)一款高效的電動(dòng)汽車充電電源,對(duì)國家現(xiàn)階段的節(jié)能減排,防治污染有著重大的意義。基于以上情況,本論文設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于電動(dòng)汽車充電站的多諧振拓?fù)鋽?shù)字開關(guān)電源,并對(duì)設(shè)計(jì)的電源提出了高工作效率,高穩(wěn)定性和高功率密度等要求�，F(xiàn)在開關(guān)電源所使用的拓?fù)浔姸?考慮到負(fù)載的用電安全、不共地、減少相互干擾等因素,舍棄了 Buck和Boost等非隔離拓?fù)�。軟開關(guān)技術(shù)不僅可以較大的提升電源的工作效率,而且減少了對(duì)外界的電磁干擾,因此在此設(shè)計(jì)中舍棄了傳統(tǒng)的正激拓?fù)浜头醇ね負(fù)涞扔查_關(guān)拓?fù)洹ａ槍?duì)移相全橋軟開關(guān)拓?fù)浯嬖诘母边呎伎毡葋G失、軟開關(guān)喪失和可靠性差等問題進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化后,設(shè)計(jì)采用了多諧振零壓軟開關(guān)拓?fù)�。本文首先�?duì)多諧振拓?fù)涞墓ぷ鬟^程和DC特性曲線進(jìn)行了詳細(xì)的分析,其電流自限,偏磁糾正和副邊整流二極管零流截至等優(yōu)點(diǎn),提高了電源的整機(jī)效率和可靠性,大大減弱了電磁兼容的設(shè)計(jì)難度。接著在基于零壓軟開關(guān)多諧振拓?fù)涞幕A(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一款輸出電壓400-500VDC可調(diào),最大輸出電流20A的多諧振拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)參數(shù),并進(jìn)行了驗(yàn)證,以保證其符合軟開關(guān)工作條件。其次,基于DSP芯片TMS320F2808,設(shè)計(jì)了相應(yīng)的主控電路。為了形成一個(gè)完整的電源系統(tǒng),本文還對(duì)輸入輸出保護(hù)電路,延時(shí)啟動(dòng)電路和輔助電源等外圍的輔助電路進(jìn)行了詳細(xì)的原理圖和參數(shù)設(shè)計(jì)。最后,本文進(jìn)行了電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)物制作。在PCB的設(shè)計(jì)中采用了主功率電路的“U”型回路設(shè)計(jì),其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了經(jīng)典的隧道式風(fēng)冷結(jié)構(gòu)。這樣既減少了電路對(duì)外界的干擾也使電源具有良好的散熱效果,提高了其功率密度。經(jīng)過實(shí)際測(cè)試,電源達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)期望。此設(shè)計(jì)的電源模塊已經(jīng)在臨沂等多地電動(dòng)汽車充換電場(chǎng)站中實(shí)際的應(yīng)用,其系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,各方面性能良好。
【圖文】：

開關(guān)電源通常由工頻整流和高頻功率變換拓?fù)鋬刹糠謽?gòu)成［３］。整流部分大同小異，高頻拓?fù)洳糠质情_關(guān)電源的基礎(chǔ)，也是設(shè)計(jì)開關(guān)電源最重要的象。逡逑．１常見拓?fù)浜?jiǎn)介逡逑開關(guān)電源經(jīng)過幾十年的發(fā)展，其拓?fù)湟仓饾u成型，但從其結(jié)構(gòu)上可以大拓?fù)浞譃閮纱箢悾悍歉綦x型拓?fù)浜透綦x型拓?fù)�。逡逑．１．１非隔離型拓?fù)溴义希拢酰悖虢祲和負(fù)洌▓D２－丨）和Ｂｏｏｓｔ升壓電路（圖２－２）是非隔離拓?fù)涞谋怼Ｔ跓o需隔離的電路中，這兩種非隔離的穩(wěn)壓拓?fù)湟云湎鄬?duì)穩(wěn)定的ＰＷＭ方式，有著較多的應(yīng)用，如ＰＦＣ電路等。逡逑Ｌ邐逡逑

拓?fù)浞譃閮纱箢悾悍歉綦x型拓?fù)浜透綦x型拓?fù)洹ｅ义希玻保狈歉綦x型拓?fù)溴义希拢酰悖虢祲和負(fù)洌▓D２－丨）和Ｂｏｏｓｔ升壓電路（圖２－２）是非隔離拓?fù)涞牡湫湾义洗�。在無需隔離的電路中，這兩種非隔離的穩(wěn)壓拓?fù)湟云湎鄬?duì)穩(wěn)定的ＰＷＭ控逡逑制方式，有著較多的應(yīng)用，如ＰＦＣ電路等。逡逑Ｌ邐逡逑邐邋１ＪＴＴ邐邐逡逑Ｉ邋ｖ７邋Ｉ逡逑Ｉ逡逑Ｓ邋Ｖ逡逑Ｖｉ＾邐邐邐邐邐邋Ｖ（＾－逡逑圖２－１邋ＢＵＣＫ拓?fù)涫疽鈭D逡逑Ｌ邐逡逑Ｄ逡逑ＪＥｓ邐二ｃ逡逑Ｖｉｊ－邐｛｜邐？邋ｔ邋Ｖｑ－逡逑圖２－２邋ＢＯＯＳＴ拓?fù)涫疽鈭D逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U491.8;TM910.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677909