基于ZVS移相全桥的高压大功率AC-DC电源设计

发布时间：2017-06-14 01:05

  本文关键词：基于ZVS移相全桥的高压大功率AC-DC电源设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国经济的高速发展,对矿产能源的消耗与日俱增,使得我国重要矿区的浅层矿产资源可开采已经达到极限,为了保证经济持续稳定发展和国民生活稳定,研究深部矿产资源勘探是解决矿产能源危机的有效途径之一。可控源音频大地电磁法在深部矿产勘探中优势较多,是目前应用比较广泛的勘探方法之一。可控源音频大地电磁探测系统分为发射和接收两个部分,发射系统包含AC-DC电源和发射桥路两大部分,其中的AC-DC电源是本文研究的重点,AC-DC电源的输出性能会直接影响到发射系统整体的输出性能,在野外实际应用过程中,单方面追求大电流是没有意义的,必须结合现场大地负载情况,由于野外接地电阻一般情况下都较大,因此需要提高AC-DC电源的电压等级来实现发射大电流;同时,应用现今发展较快的软开关技术于AC-DC电源中,不仅可以减小开关损耗,同时开关频率的提高也可以减小磁性元件体积,降低AC-DC电源重量。本文分析了国内外主流的电性源发射系统主要性能指标,在实验室已有的技术基础上,提出了使用软开关技术的电性源发射系统AC-DC电源。通过对比各主流软开关技术,确定采用在中大功率领域应用较为广泛的移相全桥软开关拓扑,同时对传统移相全桥软开关进行改进,克服其在轻载条件下滞后桥臂难以实现软开关的问题。同时,对全桥拓扑二次侧整流二极管尖峰电压产生原因进行详细分析,通过添加无源网络来抑制尖峰电压,减小损耗,提升电源整体的效率。组装完成后进行测试,实现预期设计指标。
【关键词】：电性源发射系统 开关变换器 移相全桥软开关 尖峰抑制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46
【目录】：

• 内容提要4-5
• 中文摘要5-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-23
• 1.1 研究背景12
• 1.2 电性源发射系统12-14
• 1.3 国内外研究现状14-15
• 1.4 软开关技术15-17
• 1.5 软开关技术分类17-21
• 1.5.1 准谐振变换器18-20
• 1.5.2 零开关PWM变换器20-21
• 1.5.3 移相全桥软开关变换器21
• 1.6 论文主要研究内容21-23
• 第2章 AC-DC电源总体设计23-27
• 2.1 引言23
• 2.2 AC-DC电源总体结构23-24
• 2.3 AC-DC电源原理24-26
• 2.4 AC-DC电源的关键技术26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 移相全桥软开关技术27-39
• 3.1 移相全桥ZVS变换器原理27-34
• 3.2 实现ZVS的条件34-35
• 3.3 改进型移相全桥ZVS变换器35-38
• 3.3.1 工作原理35-36
• 3.3.2 工作过程分析36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 整流管电压尖峰抑制技术39-52
• 4.1 引言39
• 4.2 整流二极管电压尖峰产生原理39-44
• 4.3 整流管电压尖峰分析44-45
• 4.4 改进型全桥变换器45-49
• 4.5 电压尖峰抑制原理49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第5章 高频变压器和电感器设计52-63
• 5.1 高频变压器设计52-57
• 5.2 高频电感器设计57-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第6章 测试结果与分析63-71
• 6.1 AC-DC电源输出测试结果63-64
• 6.2 移相全桥软开关测试结果64-65
• 6.3 电压尖峰抑制测试结果65-67
• 6.4 AC-DC电源布局及实物图67-71
• 第7章 全文总结及建议71-73
• 7.1 全文总结71-72
• 7.2 下一步工作建议72-73
• 参考文献73-77
• 学术论文与科研成果77-78
• 作者简介78-79
• 致谢79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 薛开昶;范鹏;林君;周逢道;刘长胜;;Improved Full Bridge Converter with Low Peak Voltage on Rectifier Diodes[J];Journal of Donghua University(English Edition);2015年01期

2 真齐辉;底青云;刘汉北;;励磁控制的CSAMT发送机若干技术研究[J];地球物理学报;2013年11期

3 陈仲;史良辰;季锋;刘沙沙;;一种新颖的ZVS全桥变换器寄生振荡抑制方法[J];中国电机工程学报;2012年21期

4 陈仲;刘沙沙;史良辰;季锋;;两种加辅助网络的全桥变换器的损耗对比分析[J];中国电机工程学报;2012年18期

5 袁帆;;全桥移相软开关电源的分析[J];湖南农机;2012年05期

6 滕吉文;;强化第二深度空间金属矿产资源探查,加速发展地球物理勘探新技术与仪器设备的研制及产业化[J];地球物理学进展;2010年03期

7 唐海燕;李建泉;;DC-DC变换器中25kW高频功率变压器的设计[J];大功率变流技术;2010年02期

8 刘伟明;朱忠尼;张华;李跃华;;一种带辅助桥臂的移相全桥软开关变换器分析[J];电力电子技术;2010年02期

9 张复明;赵瑞娟;;中国矿产资源与经济发展探讨[J];技术经济与管理研究;2009年01期

10 易荣;赵争鸣;袁立强;;高压大容量变换器中快恢复二极管的模型[J];电工技术学报;2008年07期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 薛开昶;地电场电性源发射机可靠性关键技术研究[D];吉林大学;2015年

2 张文秀;CSAMT与IP联合探测分布式接收系统关键技术研究[D];吉林大学;2012年

3 蒋奇云;广域电磁测深仪关键技术研究[D];中南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 董威;可控源电磁探测发射磁关键技术研究[D];吉林大学;2014年

2 张雯婷;基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究[D];燕山大学;2013年

3 史良辰;滞后臂并联辅助电路移相全桥ZVS变换器的研究[D];南京航空航天大学;2013年

4 王琳;二次侧移相控制软开关PWM DC/DC全桥变换的研究[D];东北大学;2012年

5 鲍帅;开关电源变换器电磁干扰研究[D];天津理工大学;2012年

6 于乐;DC-DC变换器软开关技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

7 李大伟;LLC谐振开关变换器的研究[D];南京航空航天大学;2010年

  本文关键词：基于ZVS移相全桥的高压大功率AC-DC电源设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：448051