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基于移相全橋軟開關(guān)技術(shù)的中大功率開關(guān)電源的設(shè)計

發(fā)布時間:2017-07-18 18:05

  本文關(guān)鍵詞:基于移相全橋軟開關(guān)技術(shù)的中大功率開關(guān)電源的設(shè)計


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【摘要】:當(dāng)前,開關(guān)電源以其特有的優(yōu)點逐漸取代線性電源,在人們生產(chǎn)生活中占據(jù)了主要地位。然而隨著電壓、電流等級的提高,對元器件也提出了更高的要求。在中大功率場合一般的開關(guān)管就很難滿足電壓、電流應(yīng)力的要求,因此往往通過選擇合適的拓?fù)潆娐穪斫档烷_關(guān)管應(yīng)力。中大功率場合常用的拓?fù)溆型仆煨、半橋型與全橋型,本文選用的是全橋型拓?fù)。在設(shè)計全橋型拓?fù)溟_關(guān)電源時,為了獲得更高的轉(zhuǎn)化效率,還需要采用軟開關(guān)技術(shù),通過對全橋型拓?fù)潆娐返牟煌刂品椒ㄅc軟開關(guān)實現(xiàn)方法分析,最終選定了移相全橋零電壓(ZVS)軟開關(guān)技術(shù)。本文通過對移相全橋零電壓開關(guān)電源的分析,建立了它的穩(wěn)態(tài)直流模型和小信號交流模型。運用穩(wěn)態(tài)直流模型計算出了用來實現(xiàn)零電壓的諧振電感的感量,保證在實現(xiàn)ZVS的同時有合理的占空比丟失,還對主電路元器件進行了設(shè)計或者選型。根據(jù)交流小信號模型建立了功率部分的傳遞函數(shù)表達(dá)式,并根據(jù)主電路設(shè)計參數(shù)得出了功率部分傳遞函數(shù),在此基礎(chǔ)上設(shè)計了環(huán)路補償電路,使系統(tǒng)擁有了足夠的穩(wěn)定裕度以及良好的動態(tài)性能。最后,根據(jù)前面所述設(shè)計參數(shù)制作出了樣機,通過實驗得到了工作波形,表明所設(shè)計的電源達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】:移相控制 軟開關(guān) 全橋拓?fù)?/strong> 小信號模型 環(huán)路補償
【學(xué)位授予單位】:西京學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN86
【目錄】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 注釋表10-11
  • 第一章 緒論11-16
  • 1.1 課題來源和意義11
  • 1.2 課題研究的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-13
  • 1.3 中大功率開關(guān)電源拓?fù)涞倪x擇13-14
  • 1.4 本文的內(nèi)容安排14-16
  • 第二章 PS-ZVS-PWM全橋開關(guān)電源的工作原理與模型建立16-35
  • 2.1 全橋型拓?fù)潆娐返目刂品椒败涢_關(guān)16-18
  • 2.1.1 全橋型拓?fù)潆娐返目刂品椒?/span>16-17
  • 2.1.2 全橋型拓?fù)涞能涢_關(guān)17-18
  • 2.2 PS-ZVS-PWM全橋開關(guān)電源的工作原理18-23
  • 2.2.1 不同狀態(tài)下的等效電路分析18-21
  • 2.2.2 變壓器原副邊電壓電流波形21-23
  • 2.3 PS-ZVS-PWM全橋開關(guān)電源模型建立23-35
  • 2.3.1 Buck型拓?fù)涞哪P徒?/span>23-29
  • 2.3.2 建立PS-ZVS-PWM開關(guān)電源的小信號模型29-35
  • 第三章 基于PS-ZVS-PWM穩(wěn)態(tài)直流模型的軟開關(guān)實現(xiàn)與主電路設(shè)計35-48
  • 3.1 基于穩(wěn)態(tài)直流模型的ZVS軟開關(guān)實現(xiàn)35-36
  • 3.2 磁性器件的設(shè)計36-43
  • 3.2.1 電感的設(shè)計方法37-38
  • 3.2.2 變壓器的設(shè)計方法38-40
  • 3.2.3 試驗樣機中磁性器件參數(shù)計算40-43
  • 3.3 主電路其它元器件的選型43-48
  • 3.3.1 保險管與整流橋的選型43-44
  • 3.3.2 輸入濾波電容的選型44-45
  • 3.3.3 緩啟動電路元器件選型45
  • 3.3.4 功率開關(guān)管的選型45-46
  • 3.3.5 整流二極管的選型46
  • 3.3.6 輸出濾波電容的選型46-48
  • 第四章 基于PS-ZVS-PWM小信號模型的控制電路設(shè)計48-60
  • 4.1 控制芯片與電路設(shè)計48-54
  • 4.1.1 控制芯片介紹48-52
  • 4.1.2 控制電路設(shè)計52-54
  • 4.2 基于小信號模型的環(huán)路補償設(shè)計54-60
  • 4.2.1 常用補償電路介紹54-57
  • 4.2.2 根據(jù)小信號模型設(shè)計補償電路57-60
  • 第五章 電源樣機實驗結(jié)果60-64
  • 第六章 結(jié)論64-65
  • 參考文獻(xiàn)65-69
  • 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果69-70
  • 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

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3 王敏;3kW移相全橋軟開關(guān)充電機的設(shè)計與研究[D];大連理工大學(xué);2013年



本文編號:559027


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