双变压器型移相全桥变换器的研究

发布时间：2017-09-10 20:12

  本文关键词：双变压器型移相全桥变换器的研究

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【摘要】：随着当今科技的迅猛发展,DC/DC变换器的应用场合越来越多,然而,随着能源危机的日益加剧,人们对DC/DC变换器的效率、体积、成本等方面都提出了越来越高的要求。因此需要选择一种更为适合的拓扑来满足需要。本文以实际应用为背景,提出一种新颖的双变压器型全桥拓扑,并对移相控制技术在其中的应用进行了深入研究。首先,本文介绍了常用DC/DC变换拓扑和双变压器型DC/DC变换拓扑,并引出研究对象。其次,详细分析变换器工作原理,深入研究在不同负载情况下滞后臂开关管实现软开关的条件,对变换器存在的占空比丢失现象及整流管换流过程进行分析并仿真验证。同时,对后级采用同步整流方式的变换器进行原理分析并仿真验证。然后,计算了主功率电路中高频变压器的参数,确定了采用UCC3895作为主控芯片的控制电路方案,并对控制电路及相应的保护电路进行了设计。最后,基于对双变压器型全桥变换器的理论研究与设计,并针对后级采用的不同整流方式,搭建了两台12V/600W输出的实验样机,并完成其调试工作。实验结果表明,两种整流方式下变换器的性能指标达到了课题预期设计要求,前级超前臂和滞后臂开关管均能实现其软开关。
【关键词】：双变压器 全桥变换器 移相控制 软开关技术 同步整流
【学位授予单位】：燕山大学
【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10-20
• 1.1 课题研究背景10-12
• 1.2 常用DC/DC变换器拓扑简述12-15
• 1.2.1 非隔离型拓扑12
• 1.2.2 单端反激变换器12-13
• 1.2.3 单端正激变换器13-14
• 1.2.4 推挽变换器14
• 1.2.5 半桥变换器14-15
• 1.2.6 全桥变换器15
• 1.3 双变压器型DC/DC变换器拓扑简述15-18
• 1.3.1 双管双变压器型正反激组合变换器15-16
• 1.3.2 双变压器型半桥变换器16-17
• 1.3.3 双变压器型全桥变换器17-18
• 1.4 移相控制技术18
• 1.5 本课题主要研究内容18-20
• 第2章 双变压器型移相全桥变换器原理分析20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 变换器工作原理分析20-27
• 2.3 变换器开关管ZVS实现条件27-30
• 2.3.1 超前臂开关管ZVS的实现27-28
• 2.3.2 滞后臂开关管ZVS的实现28-30
• 2.4 占空比丢失现象30
• 2.5 副边整流二极管换流阶段分析30-32
• 2.6 仿真验证分析32-34
• 2.7 本章小结34-35
• 第3章 采用同步整流方式的双变压器型移相全桥变换器35-41
• 3.1 同步整流技术35
• 3.2 变换器工作原理分析35-38
• 3.3 同步整流驱动方式38
• 3.4 仿真验证分析38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第4章 主电路及控制电路参数设计41-50
• 4.1 实验方案整体框图41
• 4.2 主电路参数设计41-45
• 4.2.1 高频变压器设计41-44
• 4.2.2 变压器励磁电感值设计44
• 4.2.3 变压器漏感值设计44-45
• 4.2.4 功率器件的选取45
• 4.3 控制电路设计45-49
• 4.3.1 主控芯片设计45-46
• 4.3.2 一次侧开关管驱动电路46-47
• 4.3.3 输出电流采样电路47
• 4.3.4 二次侧同步整流驱动电路47-48
• 4.3.5 保护电路48
• 4.3.6 斜坡补偿电路48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第5章 实验结果与分析50-61
• 5.1 采用二极管整流方式的变换器关键波形50-56
• 5.1.1 主电路相关波形50-51
• 5.1.2 轻载开关管实现ZVS波形51-53
• 5.1.3 变压器与二极管相关波形53-54
• 5.1.4 负载突变54-55
• 5.1.5 效率曲线55-56
• 5.2 采用同步整流方式的变换器关键波形56-59
• 5.2.1 极轻载开关管实现ZVS波形56-57
• 5.2.2 与、或逻辑实现同步整流驱动波形57-58
• 5.2.3 同步整流管电压波形58-59
• 5.3 效率曲线对比59-60
• 5.4 电压调整率对比60
• 5.5 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果66-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：826381