低壓大功率開關(guān)電源由于其低壓大電流的特點,在重工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應用和研究。隨著節(jié)能環(huán)保的時代需求與日俱增,大功率開關(guān)電源正朝著高頻率、高效率、高可靠性、高功率密度和標準化、模塊化、智能化、電磁兼容化的“四高”、“四化”方向發(fā)展,如何降低大功率開關(guān)電源的損耗,提高電源效率成為了現(xiàn)代開關(guān)電源的熱門研究主題。本文以低壓大功率同步整流電源為研究對象,對開關(guān)電源拓撲結(jié)構(gòu)及同步整流相關(guān)技術(shù)做了討論,研究了如何降低大功率開關(guān)電源損耗、提高效率以及實現(xiàn)數(shù)字化控制。針對同步整流MOS管結(jié)電容引起的電壓振蕩問題,提出了一種新型的同步整流有源鉗位電路,并設(shè)計了應用這一新型有源鉗位電路的數(shù)字控制同步整流開關(guān)電源。本文在12V/1000A的輸出條件下對所設(shè)計的電源進行了硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計和仿真分析。硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計從功率電路和信號電路這兩部分出發(fā),詳細介紹了電源的輸入整流濾波電路、全橋逆變電路、變壓器、全波同步整流電路、輸出濾波電路、驅(qū)動電路、采樣電路、控制電路及輔助電源電路的設(shè)計。在同步整流的驅(qū)動方法上,采用了基于初級控制信號與次級檢測信號的數(shù)字控制外驅(qū)動技術(shù)。為了驗證所提出的驅(qū)動方法的正確性以及有源鉗位電路的效果... 

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 開關(guān)電源技術(shù)發(fā)展
        1.2.1 DC/DC變換器
        1.2.2 同步整流技術(shù)
        1.2.3 軟開關(guān)技術(shù)
        1.2.4 數(shù)字控制技術(shù)
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第二章 低壓大功率同步整流電源的原理分析
    2.1 低壓大功率同步整流電源主電路拓撲
        2.1.1 隔離型直流變換器逆變電路拓撲
        2.1.2 隔離型直流變換器整流電路拓撲
        2.1.3 全波同步整流鉗位電路
        2.1.4 低壓大功率同步整流電源主電路結(jié)構(gòu)
    2.2 變換器控制策略
        2.2.1 全橋變換器PWM控制策略選擇
            2.2.1.1 兩只斜對角開關(guān)管同時關(guān)斷的控制策略
            2.2.1.1 兩只斜對角開關(guān)管錯開關(guān)斷的控制策略
        2.2.2 全波同步整流與有源鉗位驅(qū)動技術(shù)
            2.2.2.1 自驅(qū)動同步整流技術(shù)
            2.2.2.2 外驅(qū)動同步整流技術(shù)
    2.3 加入有源鉗位的低壓大功率同步整流變換器工作原理
    2.4 低壓大功率同步整流變換器關(guān)鍵技術(shù)問題
        2.4.1 全橋逆變電路零電壓的實現(xiàn)
        2.4.2 全波同步整流電路換流問題
        2.4.3 同步整流MOS管并聯(lián)均流及實現(xiàn)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 低壓大功率同步整流電源硬件設(shè)計
    3.1 電源系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    3.2 功率電路設(shè)計
        3.2.1 輸入整流濾波電路設(shè)計
        3.2.2 變壓器設(shè)計
        3.2.3 全橋逆變電路設(shè)計
        3.2.4 全波整流電路設(shè)計
        3.2.5 輸出濾波電路設(shè)計
        3.2.6 有源鉗位電路設(shè)計
    3.3 信號電路設(shè)計
        3.3.1 控制電路
        3.3.2 驅(qū)動電路
        3.3.3 電壓電流檢測電路
        3.3.4 過流保護電路
        3.3.5 有源鉗位電壓檢測電路
        3.3.6 輔助電源
    3.4 本章小結(jié)
第四章 低壓大功率同步整流電源仿真與實驗
    4.1 仿真系統(tǒng)搭建
        4.1.1 全橋逆變模塊搭建
        4.1.2 同步整流模塊搭建
        4.1.3 有源鉗位模塊搭建
        4.1.4 控制信號產(chǎn)生模塊搭建
    4.2 開環(huán)仿真分析
        4.2.1 控制電路波形分析
        4.2.2 全橋電路仿真分析
        4.2.3 有源鉗位電路仿真分析
        4.2.4 同步整流電路仿真分析
        4.2.5 變壓器電壓電流波形仿真分析
        4.2.6 輸出電壓電流波形分析
    4.3 閉環(huán)仿真分析
        4.3.1 小信號模型建立
        4.3.2 系統(tǒng)閉環(huán)控制器設(shè)計
        4.3.3 閉環(huán)輸出電壓電流仿真分析
    4.4 低壓大功率同步整流電源實驗平臺搭建
        4.4.1 輔助電源波形分析
        4.4.2 全橋電路控制波形分析
        4.4.3 同步整流控制信號波形分析
        4.4.4 副邊繞組電壓波形分析
    4.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3684041