中功率高效AC/DC开关电源设计

发布时间：2023-02-26 17:15

　　近年来,伴随开关电源在更多领域的应用,怎样获得更加出色的AC/DC(交流转直流)变换技术成为了关键因素。在开关频率更高的情况下,如何在降低损耗,提升效率的同时减少对电网的污染是衡量变换器好坏的重要因素。在本文中,基于设计要求和应用需求,建立了高性能开关电源的系统整体架构,包含AC/DC变换器和DC/DC变换器两个子模块,以及辅助电源模块。其中AC/DC变换器包括PFC(有源功率因数校正)、滤波和控制等部分,DC/DC(直流转直流)变换器模块包括谐振、输出滤波、控制及保护等部分。对前级AC/DC变换器主电路采用改进型无桥PFC电路结构降低了基本无桥PFC电路共模干扰,并说明其具体工作原理;具体对变换器主电路的各项参数进行计算和优化,然后对AC/DC变换器关键电路进行了设计,包括辅助电源、硬件和控制电路模块,建立了AC/DC变换器仿真模型,仿真结果表明,最大PF(功率因数)率达到99.56%,实现了输入电压和电流的比较完美的跟随,达到了系统设计要求。对后级DC/DC变换器主电路采用半桥LLC型谐振电路结构,并基于频域分析法对其电路结构建立了等效数学模型,并详细分析了K(电感系数),Q(品质...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 开关电源关键技术研究现状
        1.2.1 PFC技术国内外研究现状
        1.2.2 谐振变换器国内外研究现状
    1.3 论文的主要内容
    1.4 本章小结
第二章 AC/DC开关电源架构设计
    2.1 系统工作机制分析
    2.2 系统主电路拓扑结构分析
    2.3 系统架构设计
    2.4 本章小结
第三章 AC/DC变换器设计
    3.1 AC/DC变换器工作机制
    3.2 AC/DC变换器主电路工作模态分析
    3.3 AC/DC变换器控制策略分析
    3.4 AC/DC变换器系统结构设计
    3.5 AC/DC变换器关键电路设计
        3.5.1 AC/DC变换器辅助电源设计
        3.5.2 AC/DC变换器检测模块设计
        3.5.3 AC/DC变换器控制电路设计
    3.6 AC/DC变换器主电路参数计算
    3.7 本章小结
第四章 DC/DC变换器设计
    4.1 DC/DC变换器工作机制
        4.1.1 DC/DC变换器主电路工作模态分析
        4.1.2 fm
sr情况下DC/DC变换器主电路工作模态分析

        4.1.3 f_s=f_r情况下DC/DC变换器主电路工作模态分析
    4.2 DC/DC变换器主电路数学模型建立
        4.2.1 DC/DC变换器主电路等效数学模型
        4.2.2 DC/DC变换器主电路增益分析
        4.2.3 DC/DC变换器开关管ZVS实现
    4.3 DC/DC变换器系统结构设计
    4.4 DC/DC变换器关键电路设计
        4.4.1 DC/DC变换器辅助电源设计
        4.4.2 DC/DC变换器硬件模块设计
        4.4.3 DC/DC变换器控制电路设计
    4.5 DC/DC变换器主电路参数计算
    4.6 本章小结
第五章 系统总体电路设计
    5.1 系统硬件电路结构图
    5.2 系统软件系统设计
        5.2.1 主程序的设计
        5.2.2 中断子程序的设计
        5.2.3 A/D采样算法的设计
        5.2.4 数字PI控制算法的设计
        5.2.5 PWM信号的产生
    5.3 本章小结
第六章 仿真验证及结果分析
    6.1 仿真工具介绍
    6.2 系统仿真验证
        6.2.1 仿真步骤
        6.2.2 仿真模型建立
    6.3 实验波形与数据分析
        6.3.1 AC/DC变换器实验波形与数据分析
        6.3.2 DC/DC变换器实验波形与数据分析
        6.3.3 联合仿真实验波形与数据分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3750577

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