基于软开关技术的PWM变换器的研究与设计

发布时间：2017-04-23 11:12

  本文关键词：基于软开关技术的PWM变换器的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：DC/DC变换器是电力电子领域重要组成部分,在能源紧张的今天,提高DC/DC变换器的效率及功率密度,具有重要的意义。功率器件的发展和软开关技术的提出使变换器高效高功率密度成为可能。移相全桥ZVS DC/DC变换器是一种能够实现软开关和大功率能量变换的变换器。本文围绕移相全桥ZVS DC/DC变换器的特点,分析了其工作原理、占空比丢失、变压器副边整流二极管振荡、滞后臂软开关实现条件等关键问题,并设计了一款变换器。可用于变电所的改进。以便为设备提供更高效的电源。本文针对论文研究的内容,分析了移相全桥变换器的工作原理以及全桥变换器常见的控制策略。采用软开关的方法,研究了DC/DC变换器存在的一些问题:占空比的丢失、零电压开关的实现、损耗分析和整流二极管振荡问题。从而提出了相应的改进措施。根据设定的技术指标对相关参数的详细计算,设计出了一台基于软开关技术的ZVS PWM DC/DC变换器。最后使用仿真软件对设计好的变换器进行了仿真实验,给出了实验结果和相应的分析,进而验证了设计的正确性。
【关键词】：DC/DC变换器 移相全桥 软开关 UCC2895
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 论文的研究背景及研究意义7-10
• 1.1.1 DC/DC变换器产生背景7-8
• 1.1.2 DC/DC变换器的发展趋势8-10
• 1.2 DC/DC变换器的国内外研究现状10
• 1.3 论文主要研究内容10-12
• 1.3.1 主要工作任务10-11
• 1.3.2 论文的设计特点11-12
• 第二章 基于软开关技术的PWM变换器的电路研究12-31
• 2.1 软开关简介12-15
• 2.1.1 硬开关和软开关的区别12-13
• 2.1.2 软开关分类13-15
• 2.2 全桥ZVS PWM变换器分析15-19
• 2.2.1 全桥变换器的控制方法15-16
• 2.2.2 移相全桥ZVS PWM变换器的缺陷解决方案16-19
• 2.3 移相全桥ZVS DC/DC变换器的主电路分析19-23
• 2.4 移相全桥ZVS DC/DC变换器待解决的关键问题23-30
• 2.4.1 占空比丢失23-24
• 2.4.2 ZVS的实现24-25
• 2.4.3 损耗分析25-27
• 2.4.4 整流二极管寄生振荡27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 基于软开关技术的PWM变换器的设计31-44
• 3.1 变换器的技术指标31
• 3.2 变换器器件选用及参数计算31-38
• 3.2.1 逆变电路开关管的选择31-32
• 3.2.2 整流二极管的选择32
• 3.2.3 主变压器的设计32-35
• 3.2.4 隔直电容的选择35-36
• 3.2.5 LC滤波电路的设计36
• 3.2.6 谐振电感电容的选择和死区时间的计算36-37
• 3.2.7 箝位电路的设计37-38
• 3.3 损耗计算38-40
• 3.3.1 开关管的损耗计算38-40
• 3.3.2 二次侧整流管的通态损耗计算40
• 3.3.3 箝位电路的损耗计算40
• 3.4 开环仿真40-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 变换器控制电路的设计44-57
• 4.1 控制器UCC2895芯片的介绍及外围元件的选择44-48
• 4.1.1 UCC2895芯片的介绍44-46
• 4.1.2 UCC2895外围电路元件的选择46-47
• 4.1.3 采样电路的设计47-48
• 4.2 补偿系统的设计48-56
• 4.2.1 变换器的小信号模型48-54
• 4.2.2 反馈补偿网络的设计54-56
• 4.3 本章小结56-57
• 第五章 电路的模拟实验及系统分析57-61
• 5.1 实验设备说明57
• 5.2 实验波形及其分析57-60
• 5.2.1 变换器的驱动波形及分析57-58
• 5.2.2 变换器主电路测试波形及分析58-60
• 5.3 系统分析60
• 5.4 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间发表的论文65

【参考文献】

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本文编号：322308