学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

大功率并联型开关电源的研究

作　者: 林志光
导　师: 石新春
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 移相控制 冗余 变换器 并联软开关
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 244次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


随着电力电子半导体器件和软开关技术的发展,大功率开关电源得到了广泛的应用,与传统的相控整流电源相比,它在效率、体积、重量、功率因数、响应速度等方面优势显著。本文首先研究了移相全桥零电压变换器的工作原理和主电路的参数设计方法,并提出一种采用水冷铜管替代多股铜导线对高频变压器绕组进行设计的新方法。电源采用模块并联技术、微处理器技术和改进型主从设置法,构成了N+1冗余备份,通过MATLAB仿真验证了该方法的控制精度及响应特性。而后,采用AVR单片机和UCC3895作为核心控制器件,设计了数字、模拟相结合的控制系统,并对设计中的硬件电路和软件流程进行了详细介绍。最后专门为单晶炉设计了一台55V/3000A的电源样机,并给出了实际的试验波形和数据。

全文目录


中文摘要  4
英文摘要  4-8
第一章 引言  8-13
  1.1 课题背景和意义  8-9
  1.2 开关电源研究现状及趋势  9-12
    1.2.1 开关电源的高功率密度和高频化  9-10
    1.2.2 软开关技术的应用与发展  10-11
    1.2.3 开关电源的模块化和均流技术  11-12
  1.3 本文的主要工作  12-13
第二章 移相全桥软开关功率变换器  13-26
  2.1 软开关全桥变换器拓扑结构分析  13-15
  2.2 主回路加隔直电容的ZVS-FB-PWM 变换器  15-19
    2.2.1 变换器基本工作原理  16
    2.2.2 变换器工作过程分析  16-19
  2.3 移相全桥变换器主电路参数设计  19-25
    2.3.1 主功率开关器件的选择  19-20
    2.3.2 输出全波整流二极管的选择  20-21
    2.3.3 高频变压器的参数设计  21-24
    2.3.4 输出滤波电感的设计  24-25
    2.3.5 输出滤波电容的设计  25
  2.4 小结  25-26
第三章 大功率并联开关电源主电路设计及仿真  26-38
  3.1 开关电源主电路结构设计  26-27
  3.2 并联系统均流方法的选择  27-31
    3.2.1 主从设置均流法  27-28
    3.2.2 平均电流自动均流法  28-29
    3.2.3 最大电流自动均流法  29
    3.2.4 外部控制法  29-31
  3.3 开关电源并联系统的仿真分析  31-37
    3.3.1 系统动态仿真模型的建立  31-33
    3.3.2 仿真结果分析  33-37
  3.4 小结  37-38
第四章 并联型开关电源数字控制系统  38-56
  4.1 控制系统总体设计  38-39
  4.2 AVR 系列单片机简介  39-40
  4.3 基于ATmega64 的主控制板  40-47
    4.3.1 模拟信号调理电路  41-42
    4.3.2 LM331 构成的 F/V 转换电路  42-44
    4.3.3 CF12864A 液晶显示  44-45
    4.3.4 PCF8583 时钟电路  45-46
    4.3.5 FM24C512 存储电路  46-47
  4.4 基于ATmega16 的单元控制板  47-52
    4.4.1 PWM 脉冲发生电路  47-50
    4.4.2 电流闭环控制电路  50-51
    4.4.3 IGBT 驱动电路设计  51-52
  4.5 控制系统软件设计  52-55
    4.5.1 软件整体设计  52
    4.5.2 ATmega64 程序流程图  52-54
    4.5.3 ATmega16 程序流程图  54-55
  4.6 小结  55-56
第五章 开关电源样机运行结果分析  56-61
  5.1 实验系统介绍  56
  5.2 试验波形分析  56-58
    5.2.1 功率单元模块试验波形  56-58
    5.2.2 多模块并联运行试验波形  58
  5.3 测试结果分析  58-60
    5.3.1 模块间均流试验结果  58-59
    5.3.2 控制精度及转换效率  59-60
  5.4 小结  60-61
第六章 结论与今后的工作  61-63
  6.1 结论  61
  6.2 进一步的工作  61-63
参考文献  63-65
致谢  65-66
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  66

相似论文

  1. 基于MODBUS的发电厂数据采集系统的研究,TM621
  2. 永磁直驱风电系统中网侧变换器控制与风机模拟技术研究,TM46
  3. 变极性微弧氧化脉冲电源拓扑结构的研究,TN86
  4. 腹腔介入式手术机器人机械结构设计及运动仿真,TP242.3
  5. 大型底栖无脊椎动物在水环境管理中的应用,X824
  6. 非接触电能传输系统电能发射源的研究,TM46
  7. 矿井水文监测系统的可靠性技术研究及应用,TD742.1
  8. 变频微波炉用LLC谐振软开关电源的研究,TM925.54
  9. 数字化Delta型UPS的研究与设计,TN86
  10. 矩阵变换器供电的感应电机矢量控制系统研究,TM346
  11. 不平衡工况下链式STATCOM的控制策略研究,TM761.1
  12. 军校校园网络可靠性和安全性设计与实现,TP393.18
  13. 水温检测控制系统研制,TP273.5
  14. 宽输入高增益隔离型DC-DC变换器的研究,TM46
  15. 异步电机变频起动用电源装置的研究,TM343
  16. DC1500V供电的地铁辅助电源系统的研究,TN86
  17. 矩阵变换器调制机理与系统性能研究,TM46
  18. 基于FPGA的手持式光伏电池测试仪设计,TM914.4
  19. 100-400MHz宽带功率放大器的设计与实现,TN722.75
  20. 网络电话服务质量保证机制的研究,TP393.02
  21. 嵌入式实时操作系统ARTs-OS中的网卡冗余技术,TP316.2

中图分类: > 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
© 2012 www.xueweilunwen.com