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峰值电流控制型ZVS全桥变换器的研究与应用

作　者: 马利军
导　师: 尹斌
学　校: 河海大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 峰值电流 ZVS 钳位二极管 小信号模型 损耗分析
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 299次
引　用: 2次
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内容摘要


本文研究了加钳位二极管的移相全桥ZVS PWM DC／DC变换器的工作原理和软开关技术的实现，和传统移相全桥ZVS PWM DC／DC变换器比较，该变换器增加了滞后桥臂ZVS的实现范围，抑制了副边的寄生振荡和电压尖峰。文中比较了电源实际的工作波形和仿真波形，验证了变换器理论分析的正确性。 在变换器的控制方式上，分析了全桥变换器的峰值电流控制方式，得出了全桥变换器的小信号模型和斜坡补偿的规律，比较和分析了峰值电流控制和电压控制两种控制方式的系统特性，并对峰值电流控制型全桥变换器的补偿网络进行了设计。 在理论分析的基础上，完成了变换器的工程实现，设计和实现220V／10A直流电力操作电源样机，文中对电源的主电路、控制电路、驱动电路、保护电路、均流电路部分进行了详细的设计，给出了理论设计参数和实际的优化参数，对实际电源的设计具有参考意义。 最后，对电源进行了损耗分析，重点分析了开关器件和磁性元件的损耗，并对电源样机的各种性能指标进行测试。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章、绪论  9-17
  1.1 开关电源概述  9-11
  1.2 移相全桥ZVS PWM DC/DC全桥变换器  11-13
    1.2.1 传统移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器  11-12
    1.2.2 改进的移相控制PWM DC/DC全桥变换器  12-13
    1.2.3 论文采用的变换器拓扑  13
  1.3 开关电源控制方法  13-16
    1.3.1 电压控制方式  13-14
    1.3.2 电流控制方式  14-15
    1.3.3 论文采用的控制方式  15-16
  1.4 论文的研究目标及主要工作  16-17
    1.4.1 论文的研究目标  16
    1.4.2 论文的主要工作  16-17
第二章、加钳位二极管的移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器的研究  17-28
  2.1 概述  17-18
  2.2 加钳位二极管的移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器  18-21
  2.3 和传统全桥ZVS变换器的比较  21-22
    2.3.1 工作过程比较  21-22
    2.3.2 ZVS实现比较  22
  2.4 副边整流输出吸收回路  22-24
    2.4.1 常用的副边整流吸收回路  22-24
    2.4.2 论文采用的副边整流吸收回路  24
  2.5 变换器的实验及仿真波形  24-27
    2.5.1 原边电压波形  25
    2.5.2 未加RLCD的副边电压波形  25
    2.5.3 加RLCD时的副边电压波形  25-26
    2.5.4 原边变压器电流波形  26
    2.5.5 谐振电感电流波形  26-27
    2.5.6 钳位二极管电压波形  27
  2.6 本章小结  27-28
第三章、峰值电流控制型全桥变换器的小信号特性  28-40
  3.1 峰值电流控制型的斜坡补偿分析  28-30
    3.1.1 峰值电流和平均电流之间的误差  28-29
    3.1.2 电压反馈开环时系统的不稳定情况  29-30
  3.2 峰值电流控制型移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器  30-39
    3.2.1 变换器的工作原理  30-31
    3.2.2 变换器的斜坡补偿分析  31-32
    3.2.3 变换器的小信号模型  32-33
    3.2.4 反馈补偿网络的传递函数  33-34
    3.2.5 电流控制型变换器系统传递函数  34
    3.2.6 电流和电压控制模式的性能比较  34-39
  3.3 本章小结  39-40
第四章、变换器的工程实现  40-55
  4.1 主电路结构及参数设计  40-47
    4.1.1 软启动电路设计  40
    4.1.2 输入整流滤波电路设计  40-41
    4.1.3 全桥逆变器设计  41-45
    4.1.4 输出整流滤波电路的设计  45-47
  4.2 控制电路结构及参数设计  47-51
    4.2.1 UC3875外围电路  47-50
    4.2.2 电压外环设计  50
    4.2.3 电流内环设计  50-51
  4.3 驱动电路设计  51-52
  4.4 保护电路设计  52-53
  4.5 均流电路设计  53-54
    4.5.1 均流电路  53-54
    4.5.2 均流实验结果  54
  4.6 本章小结  54-55
第五章、电源损耗的分析及性能测试  55-64
  5.1 电源的损耗分析  55-60
    5.1.1 开关器件的损耗分析  55-58
    5.1.2 磁性元件的损耗分析  58-60
    5.1.3 其他损耗  60
  5.2 电源的性能指标测试  60-63
    5.2.1 效率测试  61
    5.2.2 纹波系数测试  61-62
    5.2.3 负载调整率  62
    5.2.4 电网调整率  62
    5.2.5 温升及最大功率测试  62-63
  5.3 本章小结  63-64
第六章、总结与展望  64-66
  6.1 论文的主要工作  64-65
    6.1.1 论文中的研究及改进  64
    6.1.2 样机的工程实现  64-65
  6.2 需进一步完善的工作  65-66
攻读硕士学位期间所发表的论文  66-67
参考文献  67-70
致谢  70

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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
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