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全桥移相软开关多弧电源

作　者: 韩洋
导　师: 樊印海
学　校: 大连海事大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 移相软开关多弧电源零电压开通脉宽调制
分类号: TN86
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

开关电源的研究涉及电力电子、自动控制等诸多技术领域。高频化、模块化、数字化是开关电源的发展方向。实现高频化的主要途径是软开关技术,采用全桥移相零电压开通软开关技术是脉宽调制PWM DC-DC变换器中比较成功的应用例子。本论文详细分析了这种全桥拓扑方案的工作模态、原理和主要参数的设计原则。本文所设计的电源采用三相交流电源输入,经过整流滤波后,再通过全桥软开关逆变和高频变压器降压,控制电路采用全桥软开关移相控制,利用变压器的漏感、附加谐振电感和功率管的寄生电容来实现开关管的零电压开通,降低了开关损耗,减小了电源体积,提高了效率。经过理论研究、软件仿真和样机实验,基本达到了设计目标。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第一章绪论  9-15
  1.1 开关电源的发展  9-11
  1.2 多弧离子镀技术  11-12
  1.3 本文主要内容  12-15
第二章软开关技术  15-29
  2.1 软开关技术的意义  15-16
  2.2 软开关技术的发展  16-17
  2.3 全桥移相ZVS原理  17-24
  2.4 全桥移相ZVS的关键问题分析  24-29
    2.4.1 超前臂和滞后臂的ZVS实现  24-25
    2.4.2 占空比丢失  25-26
    2.4.3 IGBT并联电容和死区时间的确定  26-29
第三章主电路设计  29-35
  3.1 主电路的拓扑结构选择  29-31
  3.2 三相整流滤波的参数设计  31-33
  3.3 功率管的选取  33-35
    3.3.1 VMOSFET  33
    3.3.2 IGBT  33
    3.3.3 本设计开关管的选取  33-35
第四章开关电源磁性器件的设计  35-54
  4.1 功率变压器的设计  35-45
    4.1.1 铁磁物质的磁化特性和磁芯的磁滞回线  35-37
    4.1.2 变压器的漏感分析  37-39
    4.1.3 线圈的饶制方法  39-40
    4.1.4 本电源变压器参数的计算及绕制  40-45
    4.1.5 谐振电感的设计  45
  4.2 输出滤波电感的设计  45-52
    4.2.1 设计直流输出滤波电感的限制条件  46-50
    4.2.2 输出滤波电感参数计算  50-51
    4.2.3 输出滤波电容的设计  51-52
    4.2.4 输出整流二极管的选择  52
  4.3 电流互感器的制作  52-54
第五章控制电路和检测回路的设计  54-71
  5.1 PWM控制芯片选择  54-58
    5.1.1 UC3875简介  54-58
    5.1.2 电路参数确定  58
  5.2 IGBT驱动电路  58-62
    5.2.1 IGBT驱动电路的设计  59-60
    5.2.2 IR2110简介  60-61
    5.2.3 驱动电路设计  61-62
  5.3 隔离检测电路  62-66
    5.3.1 检测电路的设计  63
    5.3.2 HCR200简介  63-64
    5.3.3 电路设计  64-66
  5.4 显示电路设计  66-67
  5.5 软件设计  67-71
    5.5.1 AVR系列Mega8型单片机  67-68
    5.5.2 单片机控制程序  68-71
第六章仿真及结果分析  71-77
  6.1 pspice建模分析  71-73
  6.2 样机性能测试  73-75
  6.3 电源测试  75-77
结论  77-78
参考文献  78-81
附录A 控制系统电路图  81-82
附录B 主电路与显示电路  82-83
附录C 程序  83-84
附录D 实验样机  84-85
致谢  85

全桥移相软开关多弧电源

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