本文關(guān)鍵詞：數(shù)字化移相全橋DC-DC變換器設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 移相全橋(Phase-Shifted Full-Bridge PSFB) 數(shù)字化控制 軟開(kāi)關(guān) 同步整流 Saber

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,世界能源危機(jī)日益嚴(yán)重,對(duì)于能源的轉(zhuǎn)換和利用效率提出了更高的要求。開(kāi)關(guān)電源作為電力系統(tǒng)中重要的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備,對(duì)于電能的使用效率有著很大的影響,關(guān)于開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換效率提升的研究成為重要的課題。利用電路自身的寄生參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)(Zero-Voltage Switching,ZVS),移相全橋(Phase-Shifted Full-Bridge,PSFB)DC-DC變換器具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低損耗高效率、低電磁干擾、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),因此成為中-大功率高頻開(kāi)關(guān)電源的首選拓?fù)?具有廣闊的應(yīng)用前景。本文主要研究了PSFB DC-DC變換器的數(shù)字化控制、高頻軟開(kāi)關(guān)技術(shù)及同步整流(Synchronous Rectification,SR)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。文章首先對(duì)于PSFB DC-DC變換器的發(fā)展概況進(jìn)行了調(diào)查,詳細(xì)分析了PSFB DC-DC變換器的工作原理及其實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)時(shí)存在的技術(shù)難點(diǎn)。其次基于變換器軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)條件,對(duì)PSFB DC-DC變換器主要元器件計(jì)算選型,并根據(jù)元器件設(shè)計(jì)參數(shù),搭建基于Saber的仿真平臺(tái),對(duì)PSFB DC-DC變換器進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了電路的可行性。最后,為了對(duì)理論分析進(jìn)行驗(yàn)證,搭建一臺(tái)輸入為400VDC,輸出為12V,功率等級(jí)為1400W,開(kāi)關(guān)頻率為140kHz的PSFB ZVS DC-DC變換器硬件實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果和詳細(xì)分析。數(shù)字化控制是開(kāi)關(guān)電源發(fā)展的趨勢(shì),PSFB DC-DC變換器實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制,有利于提高系統(tǒng)抗干擾能力和節(jié)約成本。主功率開(kāi)關(guān)管軟開(kāi)關(guān)的實(shí)現(xiàn)大大降低了功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和開(kāi)關(guān)噪聲。變換器二次側(cè)通過(guò)采用同步整流,減小了整流電路的導(dǎo)通損耗,增大了轉(zhuǎn)換效率。
【關(guān)鍵詞】：移相全橋(Phase-Shifted Full-Bridge PSFB) 數(shù)字化控制 軟開(kāi)關(guān) 同步整流 Saber
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題的選題背景8-11
• 1.1.1 DC-DC變換器的發(fā)展歷程8-10
• 1.1.2 PSFB DC-DC變換器的提出10-11
• 1.2 PSFB DC-DC變換器發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)11-12
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)12-16
• 第2章 ZVS PSFB DC-DC變換器電路分析16-32
• 2.1 引言16
• 2.2 PSFB DC-DC變換器工作原理分析16-26
• 2.3 PSFB ZVS DC-DC變換器常見(jiàn)的技術(shù)問(wèn)題26-28
• 2.3.1 滯后橋臂較難實(shí)現(xiàn)ZVS26-27
• 2.3.2 變壓器副邊占空比的丟失27-28
• 2.4 PSFB DC-DC變換器實(shí)現(xiàn)ZVS的條件28-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第3章 基于UCD3138的數(shù)字化PSFB DC-DC變換器設(shè)計(jì)32-48
• 3.1 引言32
• 3.2 數(shù)控芯片UCD3138簡(jiǎn)介32-34
• 3.3 功率電路的元器件選型34-37
• 3.3.1 變壓器原邊與副邊匝比的計(jì)算34
• 3.3.2 功率開(kāi)關(guān)管的設(shè)計(jì)34-35
• 3.3.3 諧振電感與電容的計(jì)算35-36
• 3.3.4 輸出濾波電感的設(shè)計(jì)36
• 3.3.5 輸出電容的計(jì)算36
• 3.3.6 同步整流管的選擇36-37
• 3.4 主功率變壓器的設(shè)計(jì)37-45
• 3.4.1 變壓器磁芯的選擇37-40
• 3.4.2 變壓器原邊繞組的設(shè)計(jì)40-42
• 3.4.3 變壓器副邊繞組的設(shè)計(jì)42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-48
• 第4章 基于Saber的PSFB DC-DC變換器仿真48-60
• 4.1 引言48
• 4.2 Saber簡(jiǎn)介48-49
• 4.3 電路仿真模型的搭建49
• 4.4 基于Saber的仿真結(jié)果分析49-58
• 4.4.1 驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)波形50-51
• 4.4.2 零電壓開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)波形51-53
• 4.4.3 原邊電壓和電流波形53-57
• 4.4.4 輸入、輸出電壓波形57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 第5章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析60-72
• 5.1 引言60
• 5.2 實(shí)驗(yàn)波形分析60-69
• 5.2.1 驅(qū)動(dòng)波形62-63
• 5.2.2 主電路波形63-69
• 5.2.3 效率波形圖69
• 5.3 本章小結(jié)69-72
• 第6章 總結(jié)與展望72-73
• 6.1 本文主要工作總結(jié)72-73
• 6.2 展望73
• 參考文獻(xiàn)73-80
• 致謝80-82
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果82

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本文編號(hào)：615420