【摘要】：本文主要研究了以耦合電感交錯并聯(lián)作為前級主拓撲,以移相全橋變換器作為后級逆變主拓撲,以DSP作為核心控制芯片的臭氧發(fā)生器高頻逆變電源,并介紹了1kW/25kHz電源樣機的設計及制作過程。本設計的前級功率因數(shù)矯正部分,采用耦合電感式交錯并聯(lián)Boost PFC電路,與傳統(tǒng)的Boost PFC電路進行了比較,分析主電路的工作狀態(tài)和電路特性,得到了耦合交錯并聯(lián)PFC電路具有紋波小、損耗低等特點,分析并用Matlab驗證了電路在占空比不均衡時具有很好的自動均流能力。深入研究了UCC28070控制芯片的各項特性,設計并驗證補償網(wǎng)絡的動態(tài)特性,并設計了基于該芯片的控制電路。高頻高壓逆變電路采用硬開關方式,不僅功率開關器件瞬間承受大電流應力和電壓應力,而且其開通和關斷過程損耗很大。本設計的后級高頻逆變部分,采用移相全橋式軟開關技術。根據(jù)介質(zhì)阻擋型臭氧發(fā)生器的特性,對串聯(lián)諧振電路各個工作情況進行了詳細的分析與理論推導,得出一系列逆變電路的重要參數(shù),基于這些參數(shù)設計了電路元件和電路控制參數(shù)。逆變部分控制電路基于TMS320F28027型DSP芯片,詳細介紹了基于DSP的軟件設計,滿足了系統(tǒng)控制的實時性和靈活性要求。最后對整個開關電源進行實驗驗證,表明了該拓撲在大功率高頻臭氧開關電源應用上的高功率因數(shù)和高效率,分析了試驗中的問題和可能原因。試驗結果證明設計的樣機滿足了設計要求。
[Abstract]:In this paper, the high frequency inverter power supply of ozone generator is studied, which uses the coupling inductance staggered parallel connection as the main topology of the front stage, the phase-shifted full-bridge converter as the main topology of the back-stage inverter, and the DSP as the core control chip. The design and manufacture process of 1kW/25kHz power supply prototype are also introduced. In the former power factor correction part of the design, the coupling inductor staggered parallel Boost PFC circuit is used to compare with the traditional Boost PFC circuit, and the working state and circuit characteristics of the main circuit are analyzed. It is found that the coupled interleaving parallel PFC circuit has the characteristics of low ripple and low loss. It is analyzed and verified by Matlab that the circuit has good automatic current-sharing capability when the duty cycle is not balanced. The characteristics of UCC28070 control chip are studied, the dynamic characteristics of compensation network are designed and verified, and the control circuit based on the chip is designed. The high frequency and high voltage inverter circuit adopts the hard switch mode, not only the power switch device bears the high current stress and the voltage stress instantly, but also its turn-on and turn-off process loss is very big. The phase-shifting full-bridge soft-switch technology is used in the back stage high-frequency inverter. According to the characteristics of dielectric barrier ozone generator, the working conditions of series resonant circuit are analyzed and deduced in detail, and a series of important parameters of inverter circuit are obtained. Circuit components and circuit control parameters are designed based on these parameters. The inverter part control circuit is based on TMS320F28027 type DSP chip. The software design based on DSP is introduced in detail, which meets the requirements of real-time and flexibility of system control. Finally, the experimental results of the whole switching power supply show that the topology has high power factor and high efficiency in the application of high-power high-frequency ozone switching power supply. The problems and possible reasons in the experiment are analyzed. The experimental results show that the prototype meets the design requirements.
【學位授予單位】：上海電機學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN86

【參考文獻】

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本文編號：2418754