發(fā)布時(shí)間：2017-08-06 10:21

  本文關(guān)鍵詞：基于PFC的LLC諧振電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 功率因數(shù)校正 單周期控制 LLC諧振變換器 磁集成 PCB熱設(shè)計(jì) PCB電磁兼容設(shè)計(jì)

【摘要】：在電力電子技術(shù)急速發(fā)展的推動(dòng)下,大量的電子設(shè)備投入使用,對(duì)開(kāi)關(guān)電源的功率因數(shù)、效率、體積、可靠性都有較高的要求[1]。LLC諧振電源相比傳統(tǒng)脈沖寬度調(diào)制(PWM)變換器,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開(kāi)關(guān)頻率高、效率高、開(kāi)關(guān)應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn),得到廣泛的關(guān)注。為了給某設(shè)備提供直流電源,兼顧效率與功率因數(shù),本課題采用前級(jí)電路實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正(PFC)、后級(jí)電路實(shí)現(xiàn)LLC諧振的方案,研制一臺(tái)電網(wǎng)電壓額定輸入、40V/10A直流輸出、電壓紋波不大于70mV、功率因數(shù)不小于0.95、典型效率大于90%的AC/DC電源,對(duì)PCB進(jìn)行熱設(shè)計(jì)和電磁兼容設(shè)計(jì),提高電源的效率與可靠性,簡(jiǎn)化PFC的控制電路,標(biāo)準(zhǔn)化諧振參數(shù)設(shè)計(jì),大大縮短電源設(shè)計(jì)周期。首先,查閱了課題的相關(guān)文獻(xiàn),分析了功率因數(shù)校正技術(shù)和諧振電源的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀[2,3],提出功率因素校正的單周期控制和LLC諧振變換器作為主電路拓?fù)?給出了課題的構(gòu)思和論文工作安排。其次,對(duì)功率因素校正的單周期控制的過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析;基于基波原理,對(duì)LLC諧振拓?fù)涞墓ぷ髂B(tài)和穩(wěn)態(tài)進(jìn)行了詳細(xì)分析,確定變換器實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的條件,同時(shí)確定了LLC諧振參數(shù)的設(shè)計(jì)流程。再次,對(duì)功率因數(shù)校正的功率電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì);根據(jù)變換器的諧振參數(shù),使用面積乘積法對(duì)變壓器進(jìn)行磁集成,同時(shí)對(duì)半橋LLC諧振變換器的功率電路進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì);分別采用芯片UCC28019和UCC25600進(jìn)行前后級(jí)功率變換器的控制電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后,對(duì)PCB進(jìn)行熱設(shè)計(jì)和電磁兼容設(shè)計(jì);進(jìn)行PCB的布局(Layout);確定電源的測(cè)試方案,搭建測(cè)試平臺(tái);對(duì)電源的波形和參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,通過(guò)測(cè)試結(jié)果的分析,測(cè)試結(jié)果顯示樣機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：功率因數(shù)校正 單周期控制 LLC諧振變換器 磁集成 PCB熱設(shè)計(jì) PCB電磁兼容設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：西京學(xué)院
【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5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 開(kāi)關(guān)電源的研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 功率因數(shù)校正技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 諧振電源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本課題的研究目的和意義12
• 1.4 本文的工作安排12-13
• 1.5 本章小結(jié)13-14
• 第二章 電源系統(tǒng)的分析14-34
• 2.1 引言14
• 2.2 功率因數(shù)校正技術(shù)14-16
• 2.2.1 功率因數(shù)校正技術(shù)的基本工作原理14-15
• 2.2.2 單周期控制的特性15-16
• 2.3 半橋LLC諧振拓?fù)涞墓ぷ鬟^(guò)程分析16-22
• 2.3.1 半橋LLC諧振拓?fù)涞耐負(fù)浣Y(jié)構(gòu)16-17
• 2.3.2 半橋LLC諧振拓?fù)涞墓ぷ髂Ｊ椒治?/span>17-22
• 2.4 非理想半橋LLC諧振拓?fù)涞姆�(wěn)態(tài)分析22-32
• 2.4.1 基波近似模型22-25
• 2.4.2 直流增益特性25-27
• 2.4.3 輸入阻抗特性27-30
• 2.4.4 零電壓開(kāi)通的條件30-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 電源的需求分析34
• 3.3 電源系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)34-35
• 3.4 電源電路的設(shè)計(jì)35-46
• 3.4.1 PFC電路的設(shè)計(jì)35-39
• 3.4.2 半橋LLC諧振電路的設(shè)計(jì)39-46
• 3.5 電源的原理圖46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 電源系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)48-56
• 4.1 引言48
• 4.2 元件選材48
• 4.3 PCB設(shè)計(jì)48-53
• 4.3.1 PCB熱設(shè)計(jì)48-50
• 4.3.2 PCB電磁兼容設(shè)計(jì)50-52
• 4.3.3 PCB整體布局布線52-53
• 4.4 樣機(jī)實(shí)現(xiàn)53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 電源系統(tǒng)的測(cè)試與結(jié)果分析56-62
• 5.1 引言56
• 5.2 電源樣機(jī)測(cè)試56-57
• 5.2.1 樣機(jī)測(cè)試方案56-57
• 5.2.2 樣機(jī)測(cè)試環(huán)境57
• 5.3 測(cè)試波形與數(shù)據(jù)記錄57-61
• 5.3.1 測(cè)試波形分析57-60
• 5.3.2 測(cè)試數(shù)據(jù)記錄60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 主要完成的工作62
• 6.2 下一步工作展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果68-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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1 江添洋;張軍明;汪i襠，

本文編號(hào)：629455