基于微机开关电源的无源软开关技术的研究
发布时间：2021-09-03 22:26
电源是计算机主机配件的动力源泉。随着科技日新月异地飞速发展,计算机也在不断的更新换代,计算机对电源的要求也越来越高,需要电源不断小型化、轻型化,以满足微处理器尺寸不断减小的需要。为达到这一目的,必须提高微机开关电源的工作频率,而软开关技术正是使功率变换器得以高频化的重要技术之一。不对称半桥变换器是微机开关电源的关键部分,该部分是夺回电源效率的主战场,也是实现软开关技术的地方,因此本文的目的就是采用简单、高效的无源软开关技术对传统不对称半桥变换器进行进一步的优化改进。本文首先具体分析了传统不对称半桥变换器的软开关过程,并且找出了其不足之处,然后在此基础上,结合无源软开关技术的理论进行了具体的改进,最后通过电路仿真软件仿真初步验证了改进电路的方法的正确性。本文最后还设计了变换器的PWM控制电路与驱动电路,为进一步完善变换器的设计与试验做好了准备。通过本文研究证明,在现有的微机开关电源中引入无源软开关技术不仅可以达到高频化的效果,还能提高工作效率,达到节能的目的。
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬开关工作波形
现阶段的微机开关电源主要分为三种：AT电源、ATX 开关电源、Micro ATX 电源。其电路按其组成功能均可分为：交流输入整流滤波电路、半桥式功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和+5V SB形成电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。其电路图如图2.1所示。图 2.1 微机开关电源电路模型Fig.2.1 The model of computer power supply其工作原理[18]为：电网电压(220V)经输入回路进行工频整流滤波后输出300V直流电压，在控制电路输出的驱动信号作用下，半桥式主变换电路将300V直流电压变换成高频低电压脉冲，经高频整流滤波后分别形成+5V、-5V、+3V、-3V、+12V、-12V输出，其中+5V为主电源，当+5V输出电压由于种种原因发生变化时，形成输出电压改变量，并反馈到控制电路引起控制电路输出的驱动信号脉冲发生相应变化，实现+5V稳压作用。其他任何一路输出电压由于种种原因发生变化时，都会将经变换器反馈到变压器初级绕组
基于微机开关电源的无源软开关技术的研究以本文中的半桥式主变换电路实际即为半桥式隔离变换器，其模型如图2.2所示。该半桥变换器的输出波形再经整流平滑滤波后，即可获得最终输出所需要的直流电压或电流。图 2.2 不对称半桥式隔离变换器模型Fig.2.2 The model of asymmetrical half-bridge converter该图中包括了两个互补控制的功率 MOSFET，其中 的占空比为 ， 的占空比为（1- ），1S D2S Ds1D和s2D 是开关的体二极管，s1C 和s2C 分别是开关的结电容。隔直电容 为开关 开通时的电源。隔离变压器为包括有漏感为 ，励磁电感为 的带中心抽头的变压器，其原边的匝数为
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SG1525的全桥变换器设计[J]. 赵昕,王德强,韩崇伟,忽麦玲. 火炮发射与控制学报. 2007(02)
[2]Pspice电路仿真中变压器模型的使用[J]. 张东辉,严萍,高迎慧,孙鹞鸿. 电气应用. 2007(01)
[3]软开关型不对称半桥研究[J]. 苏斌,吕征宇. 电力电子技术. 2006(01)
[4]不对称半桥变换器零电压开通条件的分析[J]. 杨建宁,谢少军. 电力电子技术. 2005(03)
[5]IR2110功率驱动集成芯片应用[J]. 楚斌. 电子工程师. 2004(10)
[6]PSPICE电路仿真软件及应用[J]. 周栋,乔有田,张余峰. 江苏煤炭. 2004(03)
[7]基于OrCAD/Pspice 9平台的电子电路设计[J]. 李湘英. 现代电子技术. 2004(06)
[8]开关电源的PSPICE仿真分析[J]. 王留芳,曹玲芝,杨存祥,孙玉胜. 郑州轻工业学院学报. 2002(03)
[9]ATX电源原理与常见故障维修[J]. 齐邦强. 电子世界. 2002(05)
[10]一种具有最简拓扑的无源软开关新技术[J]. 林周布. 电工技术学报. 2002(02)
本文编号：3381979
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硬开关工作波形
现阶段的微机开关电源主要分为三种：AT电源、ATX 开关电源、Micro ATX 电源。其电路按其组成功能均可分为：交流输入整流滤波电路、半桥式功率变换电路、辅助电源电路、脉宽调制控制电路、PS-ON和+5V SB形成电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路。其电路图如图2.1所示。图 2.1 微机开关电源电路模型Fig.2.1 The model of computer power supply其工作原理[18]为：电网电压(220V)经输入回路进行工频整流滤波后输出300V直流电压，在控制电路输出的驱动信号作用下，半桥式主变换电路将300V直流电压变换成高频低电压脉冲，经高频整流滤波后分别形成+5V、-5V、+3V、-3V、+12V、-12V输出，其中+5V为主电源，当+5V输出电压由于种种原因发生变化时，形成输出电压改变量，并反馈到控制电路引起控制电路输出的驱动信号脉冲发生相应变化，实现+5V稳压作用。其他任何一路输出电压由于种种原因发生变化时，都会将经变换器反馈到变压器初级绕组
基于微机开关电源的无源软开关技术的研究以本文中的半桥式主变换电路实际即为半桥式隔离变换器，其模型如图2.2所示。该半桥变换器的输出波形再经整流平滑滤波后，即可获得最终输出所需要的直流电压或电流。图 2.2 不对称半桥式隔离变换器模型Fig.2.2 The model of asymmetrical half-bridge converter该图中包括了两个互补控制的功率 MOSFET，其中 的占空比为 ， 的占空比为（1- ），1S D2S Ds1D和s2D 是开关的体二极管，s1C 和s2C 分别是开关的结电容。隔直电容 为开关 开通时的电源。隔离变压器为包括有漏感为 ，励磁电感为 的带中心抽头的变压器，其原边的匝数为
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SG1525的全桥变换器设计[J]. 赵昕,王德强,韩崇伟,忽麦玲. 火炮发射与控制学报. 2007(02)
[2]Pspice电路仿真中变压器模型的使用[J]. 张东辉,严萍,高迎慧,孙鹞鸿. 电气应用. 2007(01)
[3]软开关型不对称半桥研究[J]. 苏斌,吕征宇. 电力电子技术. 2006(01)
[4]不对称半桥变换器零电压开通条件的分析[J]. 杨建宁,谢少军. 电力电子技术. 2005(03)
[5]IR2110功率驱动集成芯片应用[J]. 楚斌. 电子工程师. 2004(10)
[6]PSPICE电路仿真软件及应用[J]. 周栋,乔有田,张余峰. 江苏煤炭. 2004(03)
[7]基于OrCAD/Pspice 9平台的电子电路设计[J]. 李湘英. 现代电子技术. 2004(06)
[8]开关电源的PSPICE仿真分析[J]. 王留芳,曹玲芝,杨存祥,孙玉胜. 郑州轻工业学院学报. 2002(03)
[9]ATX电源原理与常见故障维修[J]. 齐邦强. 电子世界. 2002(05)
[10]一种具有最简拓扑的无源软开关新技术[J]. 林周布. 电工技术学报. 2002(02)
本文编号：3381979
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