本文選題：串聯(lián)諧振 + ZVS�。� 參考：《華中科技大學》2014年碩士論文

【摘要】：隨著很多新興的科學與技術的發(fā)展，例如可控熱核聚變方面的研究、超強激光器的研究、電磁脈沖、新型武器的研究，脈沖功率技術的獲得了迅速發(fā)展。而電容器因為技術成熟，簡單方便，是脈沖功率應用最多的儲能環(huán)節(jié)。隨著脈沖功率的越來越多應用，在真空環(huán)境也可以看到脈沖功率的應用。但是由于真空環(huán)境散熱和輻射問題，使得真空環(huán)境下的電源不同于常規(guī)的脈沖電源。因此對適用于真空環(huán)境的電容器充電電源的研究尤為重要。 本文主要對比了幾種常見的DC-DC拓撲結構的優(yōu)點與不足，由于串聯(lián)諧振電源可以降低變換器的損耗，具有體積小、效率高、功率密度大、恒流充電等優(yōu)點，選擇了串聯(lián)諧振變換器作為電容器充電電源。 文章推導了串聯(lián)諧振變換器的工作模態(tài)與公式，也對考慮分布電容的串聯(lián)諧振變換器進行了分析。并且基于變換器的工作模態(tài)分析與公式推導，對變換器的主電路進行了設計，包括功率開關管的設計、高壓變壓器的設計與諧振電感的設計，以及對高壓電源充電保持階段的干擾問題進行了分析并提出了解決辦法，，也對電容器電源的高壓側二極管、功率MOS管、磁性元件例如變壓器和諧振電感的損耗進行了計算分析。針對真空特殊環(huán)境的特點，對變換器的散熱、輻射和高壓絕緣可能產生的問題進行了分析，并提出了一些針對性的方法。 最后通過理論分析和變換器的主要參數(shù)設計，研制了一臺電源樣機，并進行了相關的實驗，驗證了本文理論分析、變換器主要參數(shù)設計、干擾問題的分析和損耗分析的合理性。
[Abstract]:With the development of many new science and technology, such as controllable thermonuclear fusion, ultra-strong laser, electromagnetic pulse, new weapons, pulse power technology has been developed rapidly. The capacitor is the most applied energy storage link because of its mature technology and simple and convenient. With more and more applications of pulse power, the application of pulse power can be seen in vacuum environment. However, due to the problem of heat dissipation and radiation in vacuum environment, the power supply in vacuum environment is different from the conventional pulse power supply. Therefore, it is very important to study the capacitor charging power supply suitable for vacuum environment. In this paper, the advantages and disadvantages of several common DC-DC topologies are compared. Because the series resonant power supply can reduce the loss of the converter, it has the advantages of small volume, high efficiency, high power density, constant current charging and so on. The series resonant converter is selected as the capacitor charging power supply. The working mode and formula of series resonant converter are deduced, and the series resonant converter with distributed capacitance is also analyzed. Based on the working mode analysis and formula derivation of the converter, the main circuit of the converter is designed, including the design of the power switch, the design of the high-voltage transformer and the design of the resonant inductor. The interference problem in charging and holding phase of high voltage power supply is analyzed and the solution is put forward. The loss of high voltage side diode power MOS tube magnetic element such as transformer and resonant inductance of capacitor power supply is also calculated and analyzed. In view of the characteristics of the special vacuum environment, the possible problems of heat dissipation, radiation and high voltage insulation of the converter are analyzed, and some targeted methods are put forward. Finally, through theoretical analysis and main parameter design of the converter, a prototype of the power supply is developed, and relevant experiments are carried out to verify the rationality of the theoretical analysis, the design of the main parameters of the converter, the analysis of the interference problem and the analysis of the loss.
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM53;TN86

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本文編號：1888022