文档介绍：华南理工大学
硕士学位论文
移相控制ZVS PWM全桥变换器的研究
姓名:文锋
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电气传动
指导教师:何志伟
20040501
摘要提出一种全新的拓扑结构一双结构移相全桥变换器。该新拓扑结构主要是利用变全桥变换器是大功率场合中普遍采用的一种电路结构。但工作在硬开关条件下的全桥变换器会产生很大的开关损耗,不利于开关管的频率和电源转换效率的提高,限制了大功率电源小型化、高频化、模块化豹发展。为克服硬开关的不足,软开关技术被提出并被应用到全桥变换器中。软开关技术在全桥变换器中的广泛应用,特别是零电压软开关技术的应用为大功率变换器的性能提高创变换器的造了条件。随着移相控制技术成为全桥主要控制策略后,形成了移相控制疟浠黄鳌U饫啾浠黄鞯某鱿郑箍9氐缭的开关频率和功率密度得到很大的提高。由于移相控制疟浠黄鞅旧斫峁的特点,它的滞后桥臂开关管实现零电压开通比较困难,特别是在轻载场合下,这种现象更为突出。为了使滞后桥臂开关管零电压开通变得容易,各种新技术和拓扑被提出来,比如增加变压器磁化电流,并联辅助谐振网络等等。这些新技术和新拓扑的提出使滞后桥臂开关管的工作条件大为改善。但是这种性能的改善有些是以牺牲电源效率为代价,有些则是通过增加电路的复杂性获得的。本论文就是在现有零电压全桥变换器基础上,寻找一种能够在不增加电路复杂性,不降低电源效率的前提下,使滞后桥臂开关管实现零电压开通变得容易的方法。本文将介绍开关电源软开关技术及其分类。在分析全桥变换器工作原理的基础上,系统提出全桥控制的四种方式以及两种切换方式,重点讨论在移相控制方式下全桥变换器零电压开关的实现方法。本文将给出现有的移相控制零电压全桥变换器的拓扑结构,对每种拓扑结构进行分析、比较它们的超前桥臂、滞后桥臂开关管在各种情况下实现零电压开关的不同点。针对现有电路拓扑存在的不足,压器的磁化电流来实现滞后桥臂的零电压开通。它具有轻载下仍能够实现滞后桥臂开关管的零电压开通,而且这种特性的获得不会引起很大的额外损耗、输出滤波特性得到很大的改善、电路结构和控制策略比较简单等优点。这是移相全桥变换器滞后桥臂实现零电压开通的有效解决办法。在现代开关电源追求体积小,功率大的趋势下,这种拓扑的提出将有助于开关电源的性能提高。本文将详细分析新拓扑结构的种工作模态,阐述它的工作原理,对它的零电压开关特性、输出滤波特性和占空比丢失等特性作深入的研究。通过对电路进行理论分析,来验证新拓扑结构的特性。在理论分析基础上,通过开环仿真和闭环仿真来获得该变换器的静态特性和动态响应特性,检验超前桥臂和滞后桥臂开关管开通和关断条件的异同。最后根据理论分析和仿真结果以及硬件的参数计算,摘要
设计一台输出的·变换器,通过实验来验证理论的正确性和该技术的实用性。通过研究表明,该技术在理论上是正确的,在实际应用中是可行的。关键词:磁化电流;双结构全桥变换器;零电压开关;移相控制;滞后桥臂Ⅱ
..,...瑃瓸’甌猻,.·猻甶—猻,瓵—甌篒痶
兰塑墨三查兰三兰堡主兰垒兰苎Ⅳ簃籨籶籰粃
保密口,在饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤阑匆妥学位论文原创性声明日期:∥侔‘月≯日学位论文版权使用授权书华南理工大学址椿日期:钿辍拢琷日期:秒垆年占月计日究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭作者签名:本学位论文属于不保密囱。导师签名:
回小第一章绪论—,如果开通时间为芷谖猯·那么称接通占空比为每坏盌越大,负引言—∞随着工业的发展,各个领域对能源的依赖性越来越强,能源在社会现代化方面起着关键作用。在此背景下,电力电子技术在近几十年得到了迅猛的发展,它以其灵活的功率变换方式,为社会提供了各种高性能、高功率密度、高效率的电源装置,而开关电源是电力电子技术中占有很大比重的一个分支。开关电源与传统采用工频变换技术的相控电源相比,采用大功率开关管的高频整流电源,在技术上是一次飞跃,它不但可以方便地得到不同的电压等级,更重要的是甩掉了体大笨重的工频变压器及滤波电感电容。由于采用高频功率变换,使电源装置显著减小了体积和重量,而有可能和设备的主机体积相协调,并且使电性能得到进一步提高。开