發(fā)布時間：2017-11-02 21:08

  本文關(guān)鍵詞：具有輔助網(wǎng)絡的ZVS交錯并聯(lián)正激升壓變換器研究

  更多相關(guān)文章： 正激變換器 有源鉗位 軟開關(guān) 混沌分析

【摘要】：本文針對傳統(tǒng)正激式變換器拓撲結(jié)構(gòu)存在的軟開關(guān)不易實現(xiàn)、功率管端電壓有振蕩和過沖等典型缺陷進行了理論分析,在此基礎上研究了改進措施,以提升其整體性能。本文提出的具有輔助網(wǎng)絡的ZVS交錯并聯(lián)正激升壓變換器,采用三繞組變壓器,在變壓器一次側(cè)采用交錯并聯(lián)結(jié)構(gòu)以減小輸出電壓紋波,并提高電能傳輸?shù)男?加入帶有LC輔助支路的有源鉗位網(wǎng)絡,以提供充足的能量輔助主功率管實現(xiàn)ZVS軟開關(guān),同時吸收變壓器的端電壓尖峰,降低主功率管的電壓應力;變壓器二次側(cè)采用改進型倍流整流電路,提高電路的對稱性,降低濾波電感的體積;輸出側(cè)中心抽頭濾波電感能夠有效輔助整流二極管實現(xiàn)自然換流從而消除反向恢復所引起的電壓尖峰。對改進型正激升壓電路的工作模態(tài)進行了詳細分析,并在此基礎上進一步探討了為實現(xiàn)軟開關(guān),電容、電感、相關(guān)模態(tài)持續(xù)時間等需要滿足的必要條件。對系統(tǒng)進行適當?shù)淖儞Q后得到了等效的簡化模型,分析此模型開關(guān)狀態(tài)后進一步建立了離散時間映射模型,采用迭代算法,利用MATLAB工具仿真,進行混沌分析,觀察分岔圖中混沌現(xiàn)象產(chǎn)生的臨界點以指導穩(wěn)定系統(tǒng)的參數(shù)選擇。改進型變換器的控制電路以TMS320F2812 DSP芯片為控制核心,完成PWM驅(qū)動信號發(fā)生、系統(tǒng)PI閉環(huán)控制以及功率保護等關(guān)鍵功能。本文詳細論述了與此相匹配的驅(qū)動電路、保護電路、閉環(huán)控制電路的硬件設計方案以及軟件設計思想和流程圖。運用PSpice仿真軟件對主電路仿真分析,初步驗證理論分析以及參數(shù)設計的合理性。最終制作了一臺48V/5A的實驗樣機并進行調(diào)試,測取了主要電量的波形以及關(guān)鍵技術(shù)指標。實驗結(jié)果表明,改進型變換器能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的ZVS軟開關(guān),變壓器端電壓振蕩與過沖都得到了有效的抑制;副邊電路整流二極管能夠?qū)崿F(xiàn)自然換流,消除了電壓尖峰;變換器實測各項性能指標均與設計預期相符。這驗證了具有輔助網(wǎng)絡的ZVS交錯并聯(lián)正激升壓變換器達到了其改進的目標,整體性能得到了提升。
【關(guān)鍵詞】：正激變換器 有源鉗位 軟開關(guān) 混沌分析
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題來源及背景8-9
• 1.2 課題研究目的與意義9
• 1.3 正激變換器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-14
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 改進型正激升壓變換器工作原理分析16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 改進型正激升壓變換器拓撲結(jié)構(gòu)的確定16-18
• 2.3 改進型變換器工作模態(tài)分析18-25
• 2.4 主功率開關(guān)管軟開關(guān)實現(xiàn)條件分析25-26
• 2.4.1 滯后管軟開關(guān)實現(xiàn)條件25
• 2.4.2 超前管軟開關(guān)實現(xiàn)條件25-26
• 2.5 改進型正激變換器改進措施分析26-28
• 2.5.1 有源鉗位網(wǎng)絡以及LC輔助支路特點分析26-27
• 2.5.2 副邊整流電路和帶有中心抽頭的濾波電感特點分析27
• 2.5.3 交錯并聯(lián)結(jié)構(gòu)特點分析27
• 2.5.4 斬波控制策略分析27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 改進型正激變換器主電路設計29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 改進型變換器系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設計29
• 3.3 改進型變換器主電路設計29-38
• 3.3.1 功率開關(guān)管和二極管的選型30-31
• 3.3.2 高頻變壓器設計31-34
• 3.3.3 中心抽頭濾波電感與濾波電容設計34-36
• 3.3.4 LC輔助電路參數(shù)設計36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 改進型正激變換器控制系統(tǒng)設計39-48
• 4.1 引言39
• 4.2 控制電路硬件設計39-42
• 4.2.1 驅(qū)動電路設計39-40
• 4.2.2 保護電路設計40-42
• 4.3 軟件設計與閉環(huán)控制42-47
• 4.3.1 PWM信號發(fā)生原理42-45
• 4.3.2 PI閉環(huán)控制設計45-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 改進型正激變換器混沌分析與仿真48-61
• 5.1 引言48-49
• 5.2 分岔理論與混沌分析方法49-51
• 5.2.1 常用的混沌分析方法49-50
• 5.2.2 分岔理論簡介50-51
• 5.3 改進型變換器的離散時間映射模型的建立51-54
• 5.4 基于分岔圖的改進型變換器的混沌分析與仿真54-60
• 5.4.1 閉環(huán)控制環(huán)節(jié)比例系數(shù)分析54-55
• 5.4.2 主電路關(guān)鍵參數(shù)分析55-59
• 5.4.3 混沌分析仿真結(jié)果總結(jié)59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第6章 仿真分析與實驗驗證61-71
• 6.1 引言61
• 6.2 改進型正激變換器的PSpice仿真分析61-64
• 6.3 改進型正激變換器的實測波形分析64-67
• 6.4 改進型正激變換器性能指標測試67-70
• 6.4.1 電壓調(diào)整率測試67-68
• 6.4.2 負載調(diào)整率測試68
• 6.4.3 電壓紋波測試68-69
• 6.4.4 變換器效率測試69-70
• 6.5 本章小結(jié)70-71
• 結(jié)論71-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果76-78
• 致謝78

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1 石季英;劉建華;曹明增;李紅艷;;交錯并聯(lián)技術(shù)在無損電阻中的應用[J];計算機仿真;2007年05期

2 陳文明;黃如海;謝少軍;;交錯并聯(lián)Boost PFC變換器設計[J];電源學報;2011年04期

3 田密;南余榮;羅R，

本文編號：1133163