基于微機(jī)開關(guān)電源的無源軟開關(guān)技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 22:26
電源是計(jì)算機(jī)主機(jī)配件的動(dòng)力源泉。隨著科技日新月異地飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)也在不斷的更新?lián)Q代,計(jì)算機(jī)對(duì)電源的要求也越來越高,需要電源不斷小型化、輕型化,以滿足微處理器尺寸不斷減小的需要。為達(dá)到這一目的,必須提高微機(jī)開關(guān)電源的工作頻率,而軟開關(guān)技術(shù)正是使功率變換器得以高頻化的重要技術(shù)之一。不對(duì)稱半橋變換器是微機(jī)開關(guān)電源的關(guān)鍵部分,該部分是奪回電源效率的主戰(zhàn)場(chǎng),也是實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)技術(shù)的地方,因此本文的目的就是采用簡(jiǎn)單、高效的無源軟開關(guān)技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)不對(duì)稱半橋變換器進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化改進(jìn)。本文首先具體分析了傳統(tǒng)不對(duì)稱半橋變換器的軟開關(guān)過程,并且找出了其不足之處,然后在此基礎(chǔ)上,結(jié)合無源軟開關(guān)技術(shù)的理論進(jìn)行了具體的改進(jìn),最后通過電路仿真軟件仿真初步驗(yàn)證了改進(jìn)電路的方法的正確性。本文最后還設(shè)計(jì)了變換器的PWM控制電路與驅(qū)動(dòng)電路,為進(jìn)一步完善變換器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)做好了準(zhǔn)備。通過本文研究證明,在現(xiàn)有的微機(jī)開關(guān)電源中引入無源軟開關(guān)技術(shù)不僅可以達(dá)到高頻化的效果,還能提高工作效率,達(dá)到節(jié)能的目的。
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硬開關(guān)工作波形
現(xiàn)階段的微機(jī)開關(guān)電源主要分為三種:AT電源、ATX 開關(guān)電源、Micro ATX 電源。其電路按其組成功能均可分為:交流輸入整流濾波電路、半橋式功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS-ON和+5V SB形成電路、自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)控制電路、多路直流穩(wěn)壓輸出電路。其電路圖如圖2.1所示。圖 2.1 微機(jī)開關(guān)電源電路模型Fig.2.1 The model of computer power supply其工作原理[18]為:電網(wǎng)電壓(220V)經(jīng)輸入回路進(jìn)行工頻整流濾波后輸出300V直流電壓,在控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下,半橋式主變換電路將300V直流電壓變換成高頻低電壓脈沖,經(jīng)高頻整流濾波后分別形成+5V、-5V、+3V、-3V、+12V、-12V輸出,其中+5V為主電源,當(dāng)+5V輸出電壓由于種種原因發(fā)生變化時(shí),形成輸出電壓改變量,并反饋到控制電路引起控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖發(fā)生相應(yīng)變化,實(shí)現(xiàn)+5V穩(wěn)壓作用。其他任何一路輸出電壓由于種種原因發(fā)生變化時(shí),都會(huì)將經(jīng)變換器反饋到變壓器初級(jí)繞組
基于微機(jī)開關(guān)電源的無源軟開關(guān)技術(shù)的研究以本文中的半橋式主變換電路實(shí)際即為半橋式隔離變換器,其模型如圖2.2所示。該半橋變換器的輸出波形再經(jīng)整流平滑濾波后,即可獲得最終輸出所需要的直流電壓或電流。圖 2.2 不對(duì)稱半橋式隔離變換器模型Fig.2.2 The model of asymmetrical half-bridge converter該圖中包括了兩個(gè)互補(bǔ)控制的功率 MOSFET,其中 的占空比為 , 的占空比為(1- ),1S D2S Ds1D和s2D 是開關(guān)的體二極管,s1C 和s2C 分別是開關(guān)的結(jié)電容。隔直電容 為開關(guān) 開通時(shí)的電源。隔離變壓器為包括有漏感為 ,勵(lì)磁電感為 的帶中心抽頭的變壓器,其原邊的匝數(shù)為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SG1525的全橋變換器設(shè)計(jì)[J]. 趙昕,王德強(qiáng),韓崇偉,忽麥玲. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2007(02)
[2]Pspice電路仿真中變壓器模型的使用[J]. 張東輝,嚴(yán)萍,高迎慧,孫鷂鴻. 電氣應(yīng)用. 2007(01)
[3]軟開關(guān)型不對(duì)稱半橋研究[J]. 蘇斌,呂征宇. 電力電子技術(shù). 2006(01)
[4]不對(duì)稱半橋變換器零電壓開通條件的分析[J]. 楊建寧,謝少軍. 電力電子技術(shù). 2005(03)
[5]IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片應(yīng)用[J]. 楚斌. 電子工程師. 2004(10)
[6]PSPICE電路仿真軟件及應(yīng)用[J]. 周棟,喬有田,張余峰. 江蘇煤炭. 2004(03)
[7]基于OrCAD/Pspice 9平臺(tái)的電子電路設(shè)計(jì)[J]. 李湘英. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2004(06)
[8]開關(guān)電源的PSPICE仿真分析[J]. 王留芳,曹玲芝,楊存祥,孫玉勝. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]ATX電源原理與常見故障維修[J]. 齊邦強(qiáng). 電子世界. 2002(05)
[10]一種具有最簡(jiǎn)拓?fù)涞臒o源軟開關(guān)新技術(shù)[J]. 林周布. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2002(02)
本文編號(hào):3381979
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
硬開關(guān)工作波形
現(xiàn)階段的微機(jī)開關(guān)電源主要分為三種:AT電源、ATX 開關(guān)電源、Micro ATX 電源。其電路按其組成功能均可分為:交流輸入整流濾波電路、半橋式功率變換電路、輔助電源電路、脈寬調(diào)制控制電路、PS-ON和+5V SB形成電路、自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)控制電路、多路直流穩(wěn)壓輸出電路。其電路圖如圖2.1所示。圖 2.1 微機(jī)開關(guān)電源電路模型Fig.2.1 The model of computer power supply其工作原理[18]為:電網(wǎng)電壓(220V)經(jīng)輸入回路進(jìn)行工頻整流濾波后輸出300V直流電壓,在控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下,半橋式主變換電路將300V直流電壓變換成高頻低電壓脈沖,經(jīng)高頻整流濾波后分別形成+5V、-5V、+3V、-3V、+12V、-12V輸出,其中+5V為主電源,當(dāng)+5V輸出電壓由于種種原因發(fā)生變化時(shí),形成輸出電壓改變量,并反饋到控制電路引起控制電路輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)脈沖發(fā)生相應(yīng)變化,實(shí)現(xiàn)+5V穩(wěn)壓作用。其他任何一路輸出電壓由于種種原因發(fā)生變化時(shí),都會(huì)將經(jīng)變換器反饋到變壓器初級(jí)繞組
基于微機(jī)開關(guān)電源的無源軟開關(guān)技術(shù)的研究以本文中的半橋式主變換電路實(shí)際即為半橋式隔離變換器,其模型如圖2.2所示。該半橋變換器的輸出波形再經(jīng)整流平滑濾波后,即可獲得最終輸出所需要的直流電壓或電流。圖 2.2 不對(duì)稱半橋式隔離變換器模型Fig.2.2 The model of asymmetrical half-bridge converter該圖中包括了兩個(gè)互補(bǔ)控制的功率 MOSFET,其中 的占空比為 , 的占空比為(1- ),1S D2S Ds1D和s2D 是開關(guān)的體二極管,s1C 和s2C 分別是開關(guān)的結(jié)電容。隔直電容 為開關(guān) 開通時(shí)的電源。隔離變壓器為包括有漏感為 ,勵(lì)磁電感為 的帶中心抽頭的變壓器,其原邊的匝數(shù)為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SG1525的全橋變換器設(shè)計(jì)[J]. 趙昕,王德強(qiáng),韓崇偉,忽麥玲. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2007(02)
[2]Pspice電路仿真中變壓器模型的使用[J]. 張東輝,嚴(yán)萍,高迎慧,孫鷂鴻. 電氣應(yīng)用. 2007(01)
[3]軟開關(guān)型不對(duì)稱半橋研究[J]. 蘇斌,呂征宇. 電力電子技術(shù). 2006(01)
[4]不對(duì)稱半橋變換器零電壓開通條件的分析[J]. 楊建寧,謝少軍. 電力電子技術(shù). 2005(03)
[5]IR2110功率驅(qū)動(dòng)集成芯片應(yīng)用[J]. 楚斌. 電子工程師. 2004(10)
[6]PSPICE電路仿真軟件及應(yīng)用[J]. 周棟,喬有田,張余峰. 江蘇煤炭. 2004(03)
[7]基于OrCAD/Pspice 9平臺(tái)的電子電路設(shè)計(jì)[J]. 李湘英. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2004(06)
[8]開關(guān)電源的PSPICE仿真分析[J]. 王留芳,曹玲芝,楊存祥,孫玉勝. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(03)
[9]ATX電源原理與常見故障維修[J]. 齊邦強(qiáng). 電子世界. 2002(05)
[10]一種具有最簡(jiǎn)拓?fù)涞臒o源軟開關(guān)新技術(shù)[J]. 林周布. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2002(02)
本文編號(hào):3381979
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3381979.html
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