文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
全桥移相软开关功率变换器的研究
姓名:笪贤进
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:林国斌
20030501
摘要高频软⒐丶际跏堑缌Φ缱友У囊桓鲋匾5幕蔷糠较颍鞘迪止功率场合,因此研究其软开关技术其有十分重要的意义。面的问题:如何扩大母涸胤段В患跣”溲蛊髟呋妨鳎档捅换器系统通态损耗;减少变压器次边有效占空比丢失;消除输出整流针对全桥移相控制/变换器特有的电路性能以及变换器的动态特性,并结合移相控制的特点建立了全桥移相器电路的小信号模型。为变换器控制电路的优化设计提供了理论依据。最后,构造了一个改进的全桥移相/变换器拓扑,在此基础上研制了通讯用全桥移相开关电源,该电源借助于辅助换流电感,在空载到额定负载范围内均可实现8萑乓葡并采用移相控制芯片设计了相应的控制电路。率变换装置小型化,模块化的基础。随着现代通讯技术的飞速发展,对通讯用电源提出了更高的要求。/全桥变换器广泛应用于中大本文首先分析了基本的全桥移相/变换器的工作原理,为解决滞后桥臂不易实现零电压开关那榭觯致哿肆硗馊/变换器的电路拓扑,重点分析并解决了四个方/变换/变换器电路的小信号模型,对其控制电路作出了优化设计,关键词:褐敝北浠黄鳎蝗乓葡啵郝隹淼髦种全桥移相二极管的寄生振荡。西南交通大学硬貉芯可宦畚
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绪论第硬开关功率变换电路及其局限性软开关功率变换电路的特点及其发展度ノ惶寤艿玫降淖畲蠊β减小了装置的体积重量,提高了变换器的整体效率。随着功率半导体元器件的发展,它可以工作于越来越高的开关频率,因而具有越来越小的体积、重量和越来越高的功率密度。在年代,其工作频年来,随着笔记本电脑、通讯设备和微小型电器设备的发展,要求—损耗会成正比地上升,使电路的效率大大降低;另一方面,。所谓功率变换器是应用电力电子器件将一种电能转变为另一种或多种形式电能的装置。按转换电能的种类可分为四种类型:即:交流一直流变换—流⒅绷饕唤涣鞅浠籇狝逆变⒅绷饕恢绷鞅浠籇狣斩波⒔。全桥移相软开关则属于直流变换器的~种。年代开始得到发展并应用的—脉宽调制β时浠患际跏直流变换器的设计出现了很大的变化,对常用的线性调节电源局噬衔R豢控电阻岢隽颂粽健Kサ袅伺哟蟊恐氐墓て当溲蛊鳎岣吡说缭吹墓β拭率已从最初年代几仙,并在当时被称作锩=变换器具有更小的体积、重量和更高的功率密度,,例如几蚣甘甅。然而,,这种开关过程又称为硬开关过程。在硬开关下工作的—浠黄鳎孀趴9仄德实纳仙环矫婵9毓艿目9干扰肷软开关是指零电压开关和零电流开关。西南交通大学硕士研究生学位论文笫
噪声。由于准谐振变换器不能使电路中的有源开关和二极管同时具有软开关条件,因此之后又提出了多谐振变换器。在多谐振变换器中,由于电路中谐振拓扑和参数不止一个,故称为多谐振。在准谐振和多谐振变换器中,由于输出电压的调节是通过调节开关频率来实现的,当负载和输入电压在大范围内变化时,开关频率也需要大范围的变化,这使得变压器及滤波器的设计变得很困难。为此,又提出了浠黄骱蚙—浠黄鳌U庵掷嘈偷变换器,将准谐振变换器与常规的浠黄飨嘟岷希ü郊拥母ㄖ性式运行,另一部分时间按绞皆诵校扔腥砜9氐奶氐悖钟蠵恒频占空比调节的特点。在甈变换器和甈变换器中,谐振电感串联在主功率回路中,因此电路中总是存在着很大的环流能量,这不可避免地增加了电路的导通损耗:另外,电感储能与输入电压和输出负载有很大关系,这使得电路的软开关条件极大地依赖于输入电源和输出负载的变化。为了解决这些问题,零电压转换变换器和零电流转换变换器被提出。在这种类型的电路中,辅助谐振电路与主功率开关管相并联,电路中环流能量被自动地保持在较小的数值,且软开关条件与输入电压和输出负载的变化无关。上述各种软开关变换技术在实际的—浠黄鞯纳杓粕正在获得越来越广泛的应用,比较典型的有:零电压开关或零电流开关的正激、反激或正反激组合式变换电路,全桥移相式浠黄鳎乓葡嗍絑变换器,全桥移相式浠黄鞯龋姓庑┯τ帽硐至巳砜9丶际踉贒瓺对于硬开关和软开关,一般的理解是:硬开关过程是通过突变的开关过程中断功率流完成能量的变换过程;而软开关过程是通过电感三和电容男痴瘢使开关器件中电流或蕉说缪按正弦或准正弦规律变化,当电流自然过零时,使器件关断,当电压下降到零时,使器件开通。开关器件在零电压或零电流条