基于交错并联移相全桥电推进电源的研究

发布时间：2023-03-11 05:05

　　移相全桥(Phase Shifted Full Bridge,以下简称PSFB)拓扑凭借自身的诸多优点,如电路结构复杂度低、功率器件易于实现零电压开关(Zero Voltage Switch,以下简称ZVS)、电磁干扰可被改善与抑制等,而在早期的航天器电推进系统领域得到了较为普遍的使用。但另一方面,全桥拓扑也存在部分需要优化的地方,比如滞后桥臂较难实现ZVS、变压器副边侧未能将原边占空比完全转换、输入电流纹波难以消除等。传统的移相全桥结构属于降压拓扑,且通过变压器实现了电气上的隔离,但其基础电路仍与Buck型结构拓扑类似。若希望其在高压场所也能完好应用,一般会通过加大变压器变比来实现。可是,当变压器变比过大且二次侧的整流桥中二极管的耐压等级较高时,线路上的寄生阻抗,包括电感和电容,都会较大,这些寄生元件会在开关过程中产生谐振,进而会放大以上缺点。因此,研究适用于高频大功率传输场所的改进型软开关移相全桥拓扑的意义也不言而喻。本课题在调研和分析现有的PSFB衍生拓扑的基础上,提出了一种全新改进型的移相全桥电路结构。该拓扑变换器在全桥电路的基础上设计增添了一个辅助电流源支路,并采用了交错并联...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的目的及意义
    1.3 国内外研究现状及分析
        1.3.1 传统ZVS移相全桥拓扑研究现状
        1.3.2 传统ZVZCS移相全桥拓扑研究现状
        1.3.3 带辅助网络的ZVS移相全桥拓扑研究现状
        1.3.4 带辅助网络的ZVZCS移相全桥拓扑研究现状
    1.4 主要研究内容
第2章 改进型移相全桥变换器的原理分析
    2.1 引言
    2.2 辅助网络原理分析
    2.3 变换器工作原理分析
    2.4 变换器的稳态特性研究
        2.4.1 变换器直流增益分析
        2.4.2 开关管实现软开关条件
        2.4.3 交错并联技术对输入电流纹波的作用
    2.5 本章小结
第3章 变换器的参数设计与硬件电路搭建
    3.1 引言
    3.2 原边开关管和副边整流桥的型号选取
    3.3 变压器的参数设计
        3.3.1 变压器变比的确定
        3.3.2 原副边绕组匝数的确定
        3.3.3 原副边绕组导线线径和股数的确定
    3.4 输入滤波电容和输出滤波网络的参数计算
        3.4.1 输入滤波电容的参数计算
        3.4.2 输出滤波网络的参数计算
    3.5 辅助网络的参数计算
    3.6 本章小结
第4章 变换器的建模与补偿设计
    4.1 引言
    4.2 开关变换器的建模方法
    4.3 变换器的等效模型建立
        4.3.1 Buck变换器的小信号建模
        4.3.2 PSFB变换器的小信号建模
    4.4 变换器的闭环补偿器设计
    4.5 本章小结
第5章 变换器的实验结果分析
    5.1 引言
    5.2 变换器的开环实验结果
        5.2.1 开环驱动电路设计
        5.2.2 基于SABER的开环仿真
        5.2.3 变换器的开环实验结果
    5.3 变换器的闭环仿真结果
        5.3.1 闭环控制方案
        5.3.2 闭环驱动电路设计
        5.3.3 基于SABER的闭环仿真
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3759253