本文關(guān)鍵詞：基于移相全橋低壓大電流直流電源的研究

  更多相關(guān)文章： 低壓大電流 直流 移相全橋 軟開關(guān) 平面變壓器 同步整流

【摘要】：低壓大電流直流變換器在磁體電源、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、電動汽車、航空、電解電鍍等眾多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。隨著功率需求越來越大,半導(dǎo)體器件的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗導(dǎo)致變換器的傳輸效率較低,而傳統(tǒng)的低頻變換器中笨重的變壓器和濾波器件都制約著整機(jī)的小型化,因此高效節(jié)能和高功率密度成了新型低壓大電流直流變換器的發(fā)展方向。移相控制的全橋DC-DC變換器充分利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的寄生參數(shù)與變壓器漏感的諧振過程實(shí)現(xiàn)零電壓開通關(guān)斷,效率可得到大幅度提升,同時電磁干擾(EMI)也會被有效降低,但是滯后橋臂開關(guān)管的軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)會受到不同因素的影響。本文詳細(xì)闡述了移相全橋軟開關(guān)變換器在整個開關(guān)周期中不同模態(tài)的工作狀態(tài),研究了實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)過程中負(fù)載電流、死區(qū)時間、諧振電感以及開關(guān)管寄生電容之間的關(guān)系,給出了死區(qū)時間的設(shè)計(jì)方法;利用低阻抗的MOSFET代替整流二極管,并設(shè)計(jì)了控制邏輯,使得整流管在導(dǎo)通和換流期間都能夠?qū)崿F(xiàn)同步整流;對PCB型平面變壓器繞組排布方式對變壓器的損耗以及漏感的影響進(jìn)行了研究,并選擇了交錯式排布方案;完成了變換器整體硬件設(shè)計(jì),并在MATLAB/Simulink環(huán)境下對變換器的工作狀態(tài)和軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了可行性驗(yàn)證。最后搭建出一套開關(guān)頻率100kHz,輸出14V/210A的樣機(jī),通過移相控制實(shí)現(xiàn)了全橋開關(guān)管的零電壓開關(guān),減小了開關(guān)損耗,同步整流大大降低了整流管的導(dǎo)通損耗,變換器整體效率最高為95%。
【關(guān)鍵詞】：低壓大電流 直流 移相全橋 軟開關(guān) 平面變壓器 同步整流
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 低壓大電流直流電源應(yīng)用8-13
• 1.3 低壓大電流直流電源的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究內(nèi)容15-16
• 2 移相全橋軟開關(guān)DC/DC變換器關(guān)鍵問題研究16-29
• 2.1 移相全橋軟開關(guān)變換器工作原理16-22
• 2.2 影響軟開關(guān)過程的因素分析22-25
• 2.3 移相全橋軟開關(guān)變換器的占空比丟失25-26
• 2.4 同步整流技術(shù)26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 3 移相全橋軟開關(guān)變換器DC/DC系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-47
• 3.1 平面變壓器設(shè)計(jì)29-35
• 3.2 功率參數(shù)設(shè)計(jì)35-38
• 3.3 控制電路設(shè)計(jì)38-41
• 3.4 驅(qū)動電路41-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 仿真與實(shí)驗(yàn)分析47-58
• 4.1 MATLAB/SIMULINK仿真47-51
• 4.2 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析51-57
• 4.3 本章小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文目錄64-65
• 附錄2 附圖65

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本文編號：919693