發(fā)布時(shí)間：2021-08-27 04:31

　　目前,開(kāi)關(guān)電源正向著高頻率、高功率密度和高效率的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的正激式變換器電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元件數(shù)量少、輸出紋波小等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是功率管的工作方式為硬開(kāi)關(guān),這使得變換器的開(kāi)關(guān)頻率難以提升;高頻變壓器需要磁復(fù)位,復(fù)位所消耗的能量不能再利用,加大了變壓器的損耗;變壓器磁芯只能工作在第一象限。很顯然,傳統(tǒng)的單端正激變換器很難適應(yīng)開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)。有源鉗位正激變換器是一種新型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它具有軟開(kāi)關(guān)和磁芯自動(dòng)復(fù)位功能,可以適應(yīng)開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)。本文分析了降壓類(lèi)變換器的工作原理,主要從鉗位電壓和驅(qū)動(dòng)信號(hào)延時(shí)對(duì)軟開(kāi)關(guān)條件的影響進(jìn)行闡述,通過(guò)對(duì)比總結(jié)了有源鉗位正激變換器的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究,包括軟開(kāi)關(guān)、同步整流和高頻變壓器等,對(duì)鉗位電容、變壓器、功率開(kāi)關(guān)管、同步整流器和輸出濾波器等電路參數(shù)做出了有效選擇。圍繞控制芯片LM5025A分別對(duì)模塊電源的主電路、控制電路和光耦反饋電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。還設(shè)計(jì)了輸出防反接、輸入限流和輸入過(guò)欠壓等保護(hù)電路,完成了有源鉗位正激變換器設(shè)計(jì)。將有源鉗位正激變換器的設(shè)計(jì)參數(shù)用Saber軟件進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了變換器設(shè)計(jì)的正確性。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)化,有源鉗位正激變換... 

【文章來(lái)源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Buck型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仿真電路圖

9是連續(xù)且線性變化的，且與開(kāi)關(guān)頻率變化的速率相同。因此，輸出電流Io為電感電流波形的有效值，其波動(dòng)范圍在I1與I2之間，由波形分析可知，電流波形的有效值等于波形斜率的中值。如果輸出電壓不變，而負(fù)載變化時(shí)，電流也隨之改變，但是Q1導(dǎo)通與關(guān)斷的斜率不變，即(VdcVo)/Lo和(Vo+1)/Lo，可以改變Q1的占空比D來(lái)改變導(dǎo)通時(shí)間，以此改變電感電流的斜坡中值。2.1.3仿真分析根據(jù)上一節(jié)的理論分析，用saber軟件仿真Buck型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，仿真電路如圖2-3所示。電路中的元器件均為理想器件，其中輸入電壓為20V，占空比0.5，頻率f=50kHz，輸出電壓為10V，電感量L=12.5μH。電容根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇220μF，Buck電路工作在連續(xù)模式。圖2-3Buck型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仿真電路圖圖2-4Buck型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)仿真波形仿真電路如圖2-3所示，因?yàn)樵骷际抢硐朐�，所以仿真結(jié)果與理論分析基本相同。Buck電路仿真波形如圖2-4所示，由圖可知橫坐標(biāo)（時(shí)間）并不是從零開(kāi)始的，那是因?yàn)樯想娝查g電路是不穩(wěn)定的，電路有較大的波動(dòng)，所以選擇穩(wěn)定時(shí)間

14Lmaxi也是流過(guò)D1和D2電流大最大值：ID1max=ID2max=ILmax（2-22）流過(guò)開(kāi)關(guān)管Q的最大值IQmax為：2maxmaxmax1QLMNIIIN=+（2-23）式中，IMmax為勵(lì)磁電流的最大值，將式（2-10）帶入上式得到：2maxmax112112ininQLoMsLMsWVVIIDIDDNLfnILf=+=++（2-24）引入變壓器，使變換器的輸出電壓高于輸入電壓或低于輸入電壓，并且實(shí)現(xiàn)了多路輸出[17]，輸入端與輸出端的電器隔離使電路更穩(wěn)定。開(kāi)關(guān)管Q的占空比也可以在合理的范圍內(nèi)變化，且效率更高，通常占空比在0.45左右變化。2.2.3仿真分析根據(jù)前一節(jié)的分析，用saber軟件仿真正激變換器模型，與Buck電路一樣，所有元器件均采用理想化模型。本次仿真的參數(shù)選擇如表2-1所示。表2-1正激變換器參數(shù)選擇參數(shù)值輸入電壓/V144輸出電壓/V12占空比0.45工作頻率/kHz100輸出電感/μH30輸出電容/μF6000輸出負(fù)載/Ω1變壓器匝數(shù)比n4.5圖2-8正激變換器仿真電路

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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