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应用于推挽电路的同步整流的研究

作　者: 周筱珍
导　师: 韦力
学　校: 西安科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 同步整流 自驱动 栅极电荷保持驱动 多路输出
分类号: TM461
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 452次
引　用: 3次
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内容摘要


同步整流技术采用低导通电阻的MOS管代替导通压降相对较大的快恢复二极管或肖特基二极管,大大减小了输出整流损耗,效率相对提高。但由于MOS管的无法正常驱动及其体内二极管的导通等问题,影响效率的进一步提高。 本文对目前常用的几种驱动电路拓扑结构进行了详细讨论和分析,并深入的研究基于推挽电路的栅极电荷保持驱动方式。 栅极电荷保持驱动技术是利用MOS管寄生的栅极电容存储和释放电荷,实现了在低电压输出和死区时间内均能有效地驱动MOS管,从而解决了体二极管的反向导通和模块并联产生的环流等问题,达到了减小输出整流损耗的目的。本文在电源主电路方面选用推挽电路,其输出整流方面采用倍流整流方式,可以拓宽电源的应用范围和降低变压器的制造难度,实现高效率的电源。 为保障有效的驱动电压,不出现欠驱动和过驱动的现象,此方案对变压器的耦合性提出较高的要求。本文通过对驱动电路理论分析和仿真实验,给出了实现高耦合性的变压器的设计方案,同时对输出多路低电压大电流的电路拓扑和参数设计进行了研究。 本文通过一台实验样机的测试数据各试验波形,证实了理论分析的可行性和优越性。

全文目录


1 绪论  7-12
  1.1 选题背景  7-8
  1.2 选用同步整流技术的迫切性  8-10
  1.3 同步整流的发展历程及目前国内外研究的差异  10-11
  1.4 本文研究的内容  11-12
2 同步整流的介绍  12-17
  2.1 同步整流的工作原理  12
  2.2 同步整流管的各项参数  12-14
    2.2.1 损耗  12-13
    2.2.2 体内二极管  13-14
    2.2.3 其它参数  14
  2.3 同步整流存在的不足  14-15
  2.4 一般的解决方法  15-16
  2.5 本章小结  16-17
3 同步整流驱动方式的分析  17-25
  3.1 外驱法  17-18
  3.2 内驱法  18-20
    3.2.1 副边绕组电压驱动方式  18
    3.2.2 辅助绕组电压驱动方式  18-19
    3.2.3 滤波电感耦合电压驱动同步整流  19
    3.2.4 电流型驱动方式  19-20
  3.3 使用同步整流技术的常用电路拓朴分析  20-24
    3.3.1 BUCK同步整流  20-21
    3.3.2 有源钳位正激同步整流  21-22
    3.3.3 半桥式  22-23
    3.3.4 本论文采用的方案  23-24
  3.4 本章小结  24-25
4 推挽式同步整流分析  25-35
  4.1 主电路拓扑选用分析  25
    4.1.1 各电路拓扑的比较及分析  25
    4.1.2 推挽变换器  25
  4.2 副边整流电路选择与分析  25-27
    4.2.1 副边整流电路拓扑选择  25-26
    4.2.2 倍流整流工作方式分析  26-27
    4.2.3 倍流整流电路的工作条件  27
  4.3 推挽式同步整流电路分析  27-33
    4.3.1 推挽式同步整流电路分析  27-29
    4.3.2 变压器耦合性分析  29-32
    4.3.3 变压器的绕法讨论  32-33
  4.4 多路输出应用研究  33-34
  4.5 同步整流模块的并联应用  34
  4.6 本章小结  34-35
5 主电路的建模分析与控制电路的设计  35-40
  5.1 推挽变换器的建模  35-36
    5.1.1 分析基础  35
    5.1.2 大信号动态电路模型  35-36
  5.2 控制电路的设计  36-37
  5.3 系统的设计与校正  37-39
  5.4 本章小结  39-40
6 同步整流样机的设计  40-51
  6.1 变压器的设计方法  40-44
    6.1.1 磁芯的选择  40
    6.1.2 各级绕组计算  40-44
  6.2 控制芯片的选择  44-45
    6.2.1 UC3846的特点  44-45
    6.2.2 控制芯片关键参数计算  45
  6.3 输出电感和电容的选用  45-46
    6.3.1 输出电感选用  45-46
    6.3.2 输出电容选用  46
  6.4 同步整流管选用  46-48
  6.5 开关管选用  48
    6.5.1 电流额定值  48
    6.5.2 电压额定值  48
  6.6 其它参数设计  48
  6.7 实验波形及数据  48-50
    6.7.1 实验波形  48-50
    6.7.2 实验数据  50
  6.8 本章小结  50-51
7 结论  51-53
  7.1 论文总结  51
  7.2 展望未来  51-53
参考文献  53-55
致谢  55-56
附录  56

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器 > 整流器
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