本文關(guān)鍵詞：基于全橋LLC諧振變換器的基站電源設(shè)計　出處：《陜西科技大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 諧振變換器 DSP MC33067 軟開關(guān) 服務(wù)器電源系統(tǒng)

【摘要】：近些年來,開關(guān)電源技術(shù)得以迅猛發(fā)展,主要在于其高效以及高功率密度的優(yōu)勢得到了不斷優(yōu)化和創(chuàng)新,多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的層出不窮。軟開關(guān)技術(shù)在開關(guān)電源中的優(yōu)化應(yīng)用掀起了業(yè)內(nèi)研究的熱潮。全橋LLC諧振開關(guān)變換器以開關(guān)頻率高,開關(guān)管損耗小,整體效率高,功率密度高等優(yōu)點(diǎn)在中大功率場合占據(jù)重要的地位。本文采用這種高效率的變換器應(yīng)用于基站電源,不僅節(jié)約能源,而且優(yōu)化了電源效率。本文對此類LLC諧振變換器的工作原理、主電路結(jié)構(gòu)、高效諧振芯片控制部分和數(shù)字控制電路部分都進(jìn)行了詳細(xì)的分析。設(shè)計了一款分別采用兩種控制方式控制的48V/12A的全橋LLC諧振變換器,本文主要工作可總結(jié)為五個方面,如下：(1)全橋LLC諧振變換器的拓?fù)浞治黾疤匦匝芯�。本文對全橋LLC諧振變換器的拓?fù)溲葑冞^程和工作原理進(jìn)行了深入的介紹,并針對此類諧振變換器的頻率特性、空載特性和短路特性進(jìn)行詳細(xì)的分析研究,對諧振變換器主要參數(shù)的選擇進(jìn)行了分析。(2)全橋LLC諧振變換器主電路部分設(shè)計。依照本文對LLC諧振變換器制定的各類指標(biāo),對此類LLC諧振變換器主電路部分諧振腔參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,其還包括了功率開關(guān)管的選取、變壓器參數(shù)的設(shè)計及選取、輸出整流二極管選取和輸出電容選取等。(3)基于高性能諧振控制器芯片MC33067的控制電路設(shè)計。本文采用了高性能諧振控制器MC33067來控制諧振變換器。此芯片主要利用了其自身可以通過改變電流來控制內(nèi)部壓腔振蕩器頻率的性質(zhì)調(diào)節(jié)變換器的工作頻率,隨后對主電路、外圍驅(qū)動電路以及芯片自身的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計從而得到較高質(zhì)量的輸出電壓。(4)基于DSP的數(shù)字控制電路設(shè)計。本文采用的是TI的TMS320F28035作為控制單元,設(shè)計了配套的控制電路,給出了DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)字PI控制采樣電壓和采樣電流的算法,詳細(xì)設(shè)計了主程序以及各個子程序。(5) Saber仿真及樣機(jī)制作。利用Saber2010仿真軟件對此變換器主電路拓?fù)涮畛浔匾獏?shù)后進(jìn)行仿真。通過不斷調(diào)整參數(shù),進(jìn)行反復(fù)仿真,合理地設(shè)計了死區(qū)時間,避免了直通的發(fā)生,解決了空載電壓不可調(diào)等問題。通過觀察仿真結(jié)果,分析仿真的可行性,搭建了一款輸出為48V/12A的實(shí)驗(yàn)樣機(jī),效率達(dá)到了96%,符合設(shè)計要求。本文在分別采用了不同的控制方式來控制全橋LLC諧振變換器,使得諧振變換器獲得較高的整機(jī)效率,充分發(fā)揮了其高功高效,小型化和輕量化的特點(diǎn)。就目前而言,在基站電源系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。
[Abstract]:In recent years, the technology of switching power supply has been developed rapidly, mainly lies in its high efficiency and high power density has the advantage of continuous optimization and innovation, a variety of topology optimization emerge in an endless stream. The application of soft switch technology in the switching power supply industry set off a research boom. The full bridge LLC resonant converter with high switching frequency and switching tube low loss, high overall efficiency, higher power density advantages in high power applications occupy an important position. This paper adopts the high efficiency converter used in the base station power supply, not only saves energy, but also optimize the power efficiency. In this paper, the working principle of this kind of LLC resonant converter, main circuit structure, resonant control chip and high efficiency the digital control circuit are analyzed in detail. The full bridge LLC resonant converter were used to control a control mode of the two 48V/12A design, this paper The main work can be summarized into five aspects as follows: (1) research on topology analysis and characteristics of full bridge LLC resonant converter. The topology of the full bridge LLC resonant converter, the evolution process and working principle are introduced in detail, and according to the frequency characteristics of such resonant converter, detailed analysis of no-load the characteristics and main parameters of the circuit characteristics, resonant converter selection is analyzed. (2) the main circuit design of LLC resonant converter full bridge. According to various indicators of the LLC resonant converter is developed, to optimize the design of the LLC resonant converter main circuit part of the cavity parameters, which also includes select the power switch, and the selection of design parameters of the transformer, the output rectifier diodes and an output capacitor selection selection. (3) control circuit of High Performance Resonant Controller Chip Design Based on MC33067. This paper adopts the high Can MC33067 resonant controller to control the resonant converter. The working frequency of this chip is mainly used to control the properties of its own internal pressure cavity oscillator frequency by changing the current regulation of the converter, then the main circuit parameters of peripheral drive circuit and chip itself into the detailed design to obtain high quality output voltage (. 4) design of digital control circuit based on DSP. This paper uses TI TMS320F28035 as the control unit and the control circuit matching design, gives the DSP implementation of digital PI control sampling voltage and current sampling algorithm, the detailed design of the main program and subprogram. (5) Saber simulation and prototype using Saber2010 simulation. This software converter main circuit topology parameters necessary for simulation after filling. By adjusting the parameters of the repeated simulation, the rational design of the dead time. Free direct occurrence, solves the problem of no-load voltage is not adjustable. By observing the simulation results, the simulation analysis of the feasibility of building a prototype with 48V/12A output, the efficiency reached 96%, in accordance with the design requirements. This paper in different control methods were used to control full bridge LLC resonant converter. The resonant converter to obtain higher overall efficiency, give full play to the characteristics of high power efficiency, miniaturization and lightweight. Currently, has a wide application prospect in the base station power supply system.

【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM46

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱建華,羅方林;功率諧振變換器及其發(fā)展方向[J];電工電能新技術(shù);2004年01期

2 張春林;嚴(yán)萍;;移相式并聯(lián)諧振變換器的分析與仿真[J];電力電子技術(shù);2007年03期

3 張衛(wèi)平;毛鵬;肖實(shí)生;;串聯(lián)諧振變換器的穩(wěn)態(tài)模型[J];電源世界;2008年10期

4 賀明智;劉宏亮;王丹;馮軻;;串聯(lián)負(fù)載諧振變換器的參數(shù)設(shè)計[J];大功率變流技術(shù);2009年03期

5 李建兵;張國棟;鄢登高;;容性濾波并聯(lián)諧振變換器及其優(yōu)化設(shè)計[J];信息工程大學(xué)學(xué)報;2011年02期

6 章治國;余海生;;一種雙有源橋諧振變換器的研究與設(shè)計[J];微電子學(xué);2012年03期

7 湯曉晨;周潔敏;穆建國;;一種基于數(shù)字控制的諧振變換器設(shè)計[J];電力電子技術(shù);2012年05期

8 彭詠龍;李亞斌;朱輝;;基于非整周期模式串聯(lián)諧振變換器控制技術(shù)[J];電力科學(xué)與工程;2012年10期

9 蔡宣三,原田耕介;電力電子電源諧振變換器的幾個問題[J];電工技術(shù)雜志;1989年02期

10 林波濤，林綱，，丘水生;一類新的準(zhǔn)諧振變換器[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1995年08期

相關(guān)會議論文 前9條

1 趙紅茹;吳捷;;準(zhǔn)諧振變換器的建模與性能分析[A];第二十一屆中國控制會議論文集[C];2002年

2 謝帆;張波;丘東元;;基于松散耦合變壓器的全橋諧振變換器非線性行為分析[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學(xué)術(shù)年會論文集[C];2013年

3 唐春森;沈昊;;準(zhǔn)諧振變換器的雙閉環(huán)控制方法及實(shí)現(xiàn)[A];2013年中國電機(jī)工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

4 陳祥;夏冰;;高壓大功率場合LCC諧振變換器的分析與設(shè)計[A];第十二屆中國電除塵學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

5 吳扣林;陳乾宏;金科;阮新波;;磁集成復(fù)合式全橋三電平LLC諧振變換器[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

6 黃靖;;SIMULINK4環(huán)境下零電流串聯(lián)諧振變換器仿真[A];第十六屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

7 楊帆;楊柏祿;陳永真;孟麗囡;;帶有智能同步整流方案的LLC諧振變換器設(shè)計[A];2008中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十一屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

8 馬珊珊;任國海;;基于LLC諧振轉(zhuǎn)換器的高效LED燈驅(qū)動電源[A];2012（杭州）中國長三角照明科技論壇論文集[C];2012年

9 盛洪剛;謝運(yùn)祥;;基于MATLAB的對零電流開關(guān)(ZCS)準(zhǔn)諧振變換器(QRC)的建模與仿真[A];中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第八屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 成都 溫成宜編譯;LLC串聯(lián)諧振變換器FSFR2100[N];電子報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 宗升;諧振變換器倍頻調(diào)制控制及其并聯(lián)運(yùn)行[D];浙江大學(xué);2015年

2 江添洋;雙向諧振型DC/DC變換器的研究[D];浙江大學(xué);2015年

3 陳啟超;CLLLC諧振型雙向DC/DC變換器若干關(guān)鍵問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 張治國;具有電容輸出濾波器諧振變換器的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

5 李金剛;電壓型負(fù)載諧振變換器諧振槽路參數(shù)優(yōu)化設(shè)計與負(fù)載匹配的研究[D];西安理工大學(xué);2007年

6 楊瑞;LCC諧振變換器的解析建模與分析[D];華中科技大學(xué);2014年

7 鄧成;柔性多層帶材電磁元件集成方法及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 潘鋼;數(shù)字式LLC諧振變換器及并聯(lián)均流技術(shù)的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 王曉昱;光伏系統(tǒng)中LLC諧振變換器的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 付歟翔;基于LLC諧振的無工頻牽引變壓器的交直變換系統(tǒng)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

4 吳建雪;CLL諧振變換器的分析與設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2015年

5 夏炎;三相LLC諧振變換器的研究[D];西南交通大學(xué);2015年

6 杜帥林;SiC MOSFET LLC諧振變換器移相控制特性分析[D];浙江大學(xué);2016年

7 賀濤;高壓輸入LLC諧振變換器研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 黃新明;變頻微波爐電源用多輸出LLC諧振變換器開發(fā)[D];東華大學(xué);2016年

9 張華北;LLC諧振變換器開關(guān)損耗特性研究[D];東華大學(xué);2016年

10 萬智輝;LED路燈驅(qū)動電源研究設(shè)計[D];東華理工大學(xué);2016年

本文編號：1389448