移相全桥ZVZCS同步整流变换器的研究

发布时间：2017-10-20 23:02

  本文关键词：移相全桥ZVZCS同步整流变换器的研究

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【摘要】：随着近年来化石燃料消耗的不断增加，全球变暖、能源危机对人类影响日益突出。寻找能替代传统能源行业的新能源以及提高能源效率的技术被广泛研。DC/DC软开关变换器作为其关键核心部分，对其发展现状和发展趋势进行了介绍，并概括了本论文的主要内容。 本文首先通过对几种传统的零电压零电流软开关(ZVZCS) DC/DC变换器的分析研究，，提出了一种新型的移相全桥零电压零电流软开关(FB-ZVZCS)变换器。本变换器为传统的移向全桥(PSFB)变换器加一辅助的半桥(HB)变换器。在PSFB变换其环流期间，HB电路使得原边电流复位，因此实现了超前桥臂零电压(ZVS)和滞后桥臂零电流(ZCS)，同时辅助电路也实现了ZVZCS。进一步为了满足在低压大电流情况下，副边二极管整流被替换成同步整流电路，以提高变换器效率。其次，根据变换器设计要求，以及主电路理论分析，从而对电路中各个单元模块器件进行了参数计算，并选择了合适的型号。同时对峰值电流模式的双闭环反馈电路，输出过压过流保护电路、驱动电路以及辅助电源进行了分析和硬件搭建。随后，用Saber仿真软件进行了仿真分析，验证开关管软开关的实现。 最后，为验证本变换器的正确性和工作原理，以UCC3895为控制核心制作了一台1.5kW的实验样机，进行试验测试。结果表明，该变换器具有良好的性能，实现了变换器超前桥臂ZVS、滞后桥臂ZCS和同步整流管ZVS及辅助电路软开关，提高了效率。
【关键词】：ZVZCS变换器 同步整流 Saber仿真 峰值电流控制
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的意义和背景10-11
• 1.2 DC/DC 变换器的发展现状和趋势11-15
• 1.2.1 非隔离型 DC/DC 变换器的现状11-12
• 1.2.2 隔离型 DC/DC 变换器的现状12-13
• 1.2.3 DC/DC 变换器的发展趋势13-15
• 1.3 论文主要研究内容15-16
• 第2章 变换器方案及原理分析16-31
• 2.1 变换器的总体方案16
• 2.2 ZVZCS 功率变换器分类16-20
• 2.3 基于 AHB 电路的 PSFB-ZVZCS 直流变换器工作原理20-26
• 2.3.1 超前桥臂 ZVS 实现条件25
• 2.3.2 滞后桥臂 ZCS 实现条件25-26
• 2.3.3 直流增益比分析26
• 2.4 变压器设计要点26-27
• 2.5 同步整流实现软开关的条件与驱动27-30
• 2.5.1 同步整流的驱动类型27-29
• 2.5.2 同步整流软开关条件及驱动实现29
• 2.5.3 同步整流管关断尖峰抑制29-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 基于 AHB 的 PSFB-ZVZCS 直流变换器设计与仿真31-42
• 3.1 直流变换器主要参数要求31
• 3.2 直流变换器的电路设计31-36
• 3.2.1 高频变压器设计31-36
• 3.2.2 主功率管的选择36
• 3.2.3 输出同步整流管的选择36
• 3.2.4 HB 电路分压电容 C1、C2的选取36
• 3.3 输出滤波单元的参数计算36-37
• 3.3.1 输出滤波电感的设计36-37
• 3.3.2 输出滤波电容的设计37
• 3.4 系统仿真37-41
• 3.4.1 仿真模型37
• 3.4.2 仿真结果37-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 ZVZCS 同步整流变换器的实现42-50
• 4.1 输入电路设计42-43
• 4.2 控制电路设计43-46
• 4.2.1 峰值电流模式的控制电路设计43-44
• 4.2.2 峰值电流模式下双闭环电路的实现44-45
• 4.2.3 保护电路45-46
• 4.3 驱动电路设计46-47
• 4.4 辅助电源的设计47-48
• 4.5 本章小结48-50
• 第5章 实验结果分析50-55
• 5.1 实验平台搭建50
• 5.2 实验波形分析50-54
• 5.3 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文60-61
• 致谢61

【参考文献】

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1 杜春水;张承慧;陈阿莲;赵方德;肖维荣;;光伏高效软开关DC-DC变换器的数字化控制与实现[J];电工技术学报;2011年08期

2 李长久;;世界能源发展趋势与中国的战略选择[J];国际石油经济;2014年04期

3 蔡莹莹;王聪;王艳秋;;一种高频隔离LLC谐振双向直流变换器的实现[J];电力电子技术;2014年06期

4 孙铁成;卢珍珍;钟贵烈;郭志刚;梁联;;具有无源钳位网络的ZVZCS变换器[J];哈尔滨工业大学学报;2009年01期

5 王瑞超;薛家祥;;软开关弧焊逆变电源外特性的理论分析[J];焊接学报;2012年04期

6 向琼;;有源功率因数校正技术在高频开关电源中的应用研究[J];机电工程技术;2010年02期

7 李凯;郝瑞祥;游小杰;郑琼林;;基于DSP的大功率高频开关电镀电源的研究[J];通信电源技术;2006年01期

8 雷媛媛;吴胜益;;试论开关电源技术的发展[J];通信电源技术;2008年04期

本文编号：1069851