中功率高效AC/DC開關(guān)電源設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-02-26 17:15
近年來,伴隨開關(guān)電源在更多領(lǐng)域的應(yīng)用,怎樣獲得更加出色的AC/DC(交流轉(zhuǎn)直流)變換技術(shù)成為了關(guān)鍵因素。在開關(guān)頻率更高的情況下,如何在降低損耗,提升效率的同時(shí)減少對(duì)電網(wǎng)的污染是衡量變換器好壞的重要因素。在本文中,基于設(shè)計(jì)要求和應(yīng)用需求,建立了高性能開關(guān)電源的系統(tǒng)整體架構(gòu),包含AC/DC變換器和DC/DC變換器兩個(gè)子模塊,以及輔助電源模塊。其中AC/DC變換器包括PFC(有源功率因數(shù)校正)、濾波和控制等部分,DC/DC(直流轉(zhuǎn)直流)變換器模塊包括諧振、輸出濾波、控制及保護(hù)等部分。對(duì)前級(jí)AC/DC變換器主電路采用改進(jìn)型無橋PFC電路結(jié)構(gòu)降低了基本無橋PFC電路共模干擾,并說明其具體工作原理;具體對(duì)變換器主電路的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化,然后對(duì)AC/DC變換器關(guān)鍵電路進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括輔助電源、硬件和控制電路模塊,建立了AC/DC變換器仿真模型,仿真結(jié)果表明,最大PF(功率因數(shù))率達(dá)到99.56%,實(shí)現(xiàn)了輸入電壓和電流的比較完美的跟隨,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。對(duì)后級(jí)DC/DC變換器主電路采用半橋LLC型諧振電路結(jié)構(gòu),并基于頻域分析法對(duì)其電路結(jié)構(gòu)建立了等效數(shù)學(xué)模型,并詳細(xì)分析了K(電感系數(shù)),Q(品質(zhì)...
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 開關(guān)電源關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 PFC技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 諧振變換器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 AC/DC開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)工作機(jī)制分析
2.2 系統(tǒng)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第三章 AC/DC變換器設(shè)計(jì)
3.1 AC/DC變換器工作機(jī)制
3.2 AC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
3.3 AC/DC變換器控制策略分析
3.4 AC/DC變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5 AC/DC變換器關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)
3.5.1 AC/DC變換器輔助電源設(shè)計(jì)
3.5.2 AC/DC變換器檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
3.5.3 AC/DC變換器控制電路設(shè)計(jì)
3.6 AC/DC變換器主電路參數(shù)計(jì)算
3.7 本章小結(jié)
第四章 DC/DC變換器設(shè)計(jì)
4.1 DC/DC變換器工作機(jī)制
4.1.1 DC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
4.1.2 fm
sr情況下DC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
4.1.3 fs=fr情況下DC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
4.2 DC/DC變換器主電路數(shù)學(xué)模型建立
4.2.1 DC/DC變換器主電路等效數(shù)學(xué)模型
4.2.2 DC/DC變換器主電路增益分析
4.2.3 DC/DC變換器開關(guān)管ZVS實(shí)現(xiàn)
4.3 DC/DC變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 DC/DC變換器關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)
4.4.1 DC/DC變換器輔助電源設(shè)計(jì)
4.4.2 DC/DC變換器硬件模塊設(shè)計(jì)
4.4.3 DC/DC變換器控制電路設(shè)計(jì)
4.5 DC/DC變換器主電路參數(shù)計(jì)算
4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)圖
5.2 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序的設(shè)計(jì)
5.2.2 中斷子程序的設(shè)計(jì)
5.2.3 A/D采樣算法的設(shè)計(jì)
5.2.4 數(shù)字PI控制算法的設(shè)計(jì)
5.2.5 PWM信號(hào)的產(chǎn)生
5.3 本章小結(jié)
第六章 仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
6.1 仿真工具介紹
6.2 系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
6.2.1 仿真步驟
6.2.2 仿真模型建立
6.3 實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.1 AC/DC變換器實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.2 DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.3 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3750577
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 開關(guān)電源關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.1 PFC技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 諧振變換器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 AC/DC開關(guān)電源架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)工作機(jī)制分析
2.2 系統(tǒng)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
2.4 本章小結(jié)
第三章 AC/DC變換器設(shè)計(jì)
3.1 AC/DC變換器工作機(jī)制
3.2 AC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
3.3 AC/DC變換器控制策略分析
3.4 AC/DC變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5 AC/DC變換器關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)
3.5.1 AC/DC變換器輔助電源設(shè)計(jì)
3.5.2 AC/DC變換器檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)
3.5.3 AC/DC變換器控制電路設(shè)計(jì)
3.6 AC/DC變換器主電路參數(shù)計(jì)算
3.7 本章小結(jié)
第四章 DC/DC變換器設(shè)計(jì)
4.1 DC/DC變換器工作機(jī)制
4.1.1 DC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
4.1.2 fm
s
4.1.3 fs=fr情況下DC/DC變換器主電路工作模態(tài)分析
4.2 DC/DC變換器主電路數(shù)學(xué)模型建立
4.2.1 DC/DC變換器主電路等效數(shù)學(xué)模型
4.2.2 DC/DC變換器主電路增益分析
4.2.3 DC/DC變換器開關(guān)管ZVS實(shí)現(xiàn)
4.3 DC/DC變換器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 DC/DC變換器關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)
4.4.1 DC/DC變換器輔助電源設(shè)計(jì)
4.4.2 DC/DC變換器硬件模塊設(shè)計(jì)
4.4.3 DC/DC變換器控制電路設(shè)計(jì)
4.5 DC/DC變換器主電路參數(shù)計(jì)算
4.6 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)圖
5.2 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
5.2.1 主程序的設(shè)計(jì)
5.2.2 中斷子程序的設(shè)計(jì)
5.2.3 A/D采樣算法的設(shè)計(jì)
5.2.4 數(shù)字PI控制算法的設(shè)計(jì)
5.2.5 PWM信號(hào)的產(chǎn)生
5.3 本章小結(jié)
第六章 仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
6.1 仿真工具介紹
6.2 系統(tǒng)仿真驗(yàn)證
6.2.1 仿真步驟
6.2.2 仿真模型建立
6.3 實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.1 AC/DC變換器實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.2 DC/DC變換器實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.3.3 聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)波形與數(shù)據(jù)分析
6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
7.1 結(jié)論
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3750577
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