| 【中文题名】 | 基于软开关技术高频开关电源的研究 |
| 【英文题名】 | Research of High Frequency Switch Power Supply Based on Soft Switching Technique |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-29 |
| 【中关键词】 | 开关电源,移相控制,软开关,零电压,占空比, |
| 【英关键词】 | Switch power supply,Phase-shifted control,Soft-switching,Zero-voltage-switching,Duty, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线电设备、电信设备>电源>> |
| 【论文摘要】 |
软开关PWM技术集谐振变换器与PWM控制的优点于一体，既能实现功率管的零电压开关，又能实现功率管的恒定频率控制，是电力电子技术的发展方向之一。与传统PWM硬开关变换器相比，元器件的电压、电流应力小，仅仅增加了一个谐振电感，成本和电路的复杂程度没有增加。移相控制零电压开关PWM变换器就是软开关PWM技术中的一种拓扑，它适用于中、大功率直流-直流变换场合。
文中详细分析了基本的移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器的工作过程，讨论了移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器的零电压开关条件、副边占空比丢失以及整流二极管的换流情况，指出基本的移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器的不足：滞后桥臂实现零电压开关比较困难；副边占空比丢失严重。为解决这些问题，提出了利用饱和电感来减少副边占空比丢失的方法并分析了带饱和电感的移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器的工作过程。介绍了给滞后桥臂增加辅助电路以改善滞后桥臂开关管的软开关环境的方法，并详细分析了一种带辅助网络的移相控制ZVS PWM DC-DC全桥变换器的工作过程。它具有辅助电路简单，辅助电路的电感、电容和二极管的电流电压应力小... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-8 |
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第1章 绪论 |
8-17 |
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1.1 概述 |
8 |
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1.2 开关电源取代线性稳压电源 |
8-13 |
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1.2.1 线性稳压电源 |
8-9 |
|
1.2.2 开关电源 |
9-11 |
|
1.2.3 开关电源技术的发展趋势 |
11-13 |
|
1.3 软开关技术发展历史和研究现状 |
13-16 |
|
1.3.1 硬开关 PWM变换器 |
13-14 |
|
1.3.2 软开关变换器 |
14-16 |
|
1.4 本文的主要内容及工作 |
16-17 |
|
第2章 全桥变换器的基本理论 |
17-22 |
|
2.1 基本的全桥 PWM变换器 |
17-18 |
|
2.2 PWM DC-DC全桥变换器的控制 |
18-21 |
|
2.2.1 双极性控制方式 |
18 |
|
2.2.2 有限双极性控制方式 |
18-19 |
|
2.2.3 不对称控制方式 |
19 |
|
2.2.4 移相控制方式 |
19-21 |
|
2.3 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的特点 |
21-22 |
|
2.3.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的优点 |
21 |
|
2.3.2 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的缺点 |
21-22 |
|
第3章 ZVS PWM DC-DC全桥变换器 |
22-33 |
|
3.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的工作原理 |
22-27 |
|
3.2 移相控制 ZVS PWM DC-DC全桥变换器的分析 |
27-29 |
|
3.2.1 零电压开关条件及实现 |
27-28 |
|
3.2.2 副边占空比丢失 |
28-29 |
|
3.3 整流二极管换流情况 |
29-33 |
|
3.3.1 全桥整流方式 |
30-31 |
|
3.3.2 全波整流方式 |
31-33 |
|
第4章 ZVS PWM DC-DC全桥变换器的改进 |
33-47 |
|
4.1 引言 |
33 |
|
4.2 带饱和电感的移相控制 ZVS PWM DC-DC全桥变换器 |
33-36 |
|
4.2.1 带饱和电感的移相控制 ZVS PWM DC-DC全桥变换器的工作过程分析 |
34-35 |
|
4.2.2 带饱和电感的移相控制 ZVS PWM DC-DC全桥变换器主要特点 |
35-36 |
|
4.3 采用辅助网络的移相控制 ZVS PWM DC-DC全桥变换器 |
36-45 |
|
4.3.1 辅助网络的工作原理 |
36-40 |
|
4.3.2 采用辅助网络桥式变换器的工作原理 |
40-44 |
|
4.3.3 实现零电压开关的条件 |
44 |
|
4.3.4 副边占空比丢失及死区时间的选取 |
44-45 |
|
4.4 功率开关管的不平衡问题 |
45-47 |
|
第5章 全桥 PWM DC-DC开关电源的设计 |
47-68 |
|
5.1 引言 |
47 |
|
5.2 该电源的主要设计指标如下 |
47 |
|
5.3 该电源实现方案简述 |
47-48 |
|
5.4 相控开关电源主电路原理图 |
48-50 |
|
5.4.1 输入整流滤波电路 |
48-49 |
|
5.4.2 全桥逆变电路 |
49-50 |
|
5.4.3 高频变压器、谐振电感和隔直电容 |
50 |
|
5.4.4 输出整流滤波电路 |
50 |
|
5.5 UC3879控制芯片的电器特性 |
50-54 |
|
5.5.1 基本功能与电路特点 |
50-51 |
|
5.5.2 UC3879引脚功能简介 |
51-54 |
|
5.6 控制、均流、驱动与保护电路设计 |
54-58 |
|
5.6.1 开关电源控制系统的基本结构 |
54 |
|
5.6.2 一般性电路设置 |
54-55 |
|
5.6.3 电压电流双闭环环节 |
55-56 |
|
5.6.4 稳压限流过程 |
56-57 |
|
5.6.5 保护电路 |
57-58 |
|
5.6.6 驱动电路 |
58 |
|
5.7 主电路参数设计 |
58-65 |
|
5.7.1 输入滤波电路参数的选择 |
58-60 |
|
5.7.2 高频变压器的设计 |
60-61 |
|
5.7.3 谐振电感的选择 |
61-62 |
|
5.7.4 串联耦合电容的选择 |
62 |
|
5.7.5 开关频率 |
62 |
|
5.7.6 输出滤波电路参数的选择 |
62-64 |
|
5.7.7 输出整流二极管的选择 |
64 |
|
5.7.8 主功率管选择 |
64-65 |
|
5.8 仿真结果及分析 |
65-68 |
|
第6章 结论与展望 |
68-70 |
|
6.1 结论 |
68 |
|
6.2 进一步工作的方向 |
68-70 |
|
致谢 |
70-71 |
|
参考文献 |
71-74 |
|
攻读学位期间的研究成果 |
74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.347195 |
