文档介绍：分类号学号 2003621310085
学校代码 10487 密级
硕士学位论文
移相全桥 ZVS 变换器及其数字控制技术研究
学位申请人: 皮之军
学科专业: 电力电子与电力传动
指导教师: 康勇教授
戴珂副教授
答辩日期: 2006 年 4 月 29 日
A Thesis Submitted in Partial Filament of the Requirements
for the Degree of Master of Science
Research on Phase-Shift Full Bridge ZVS
Converter and its Digital Control Technology
Candidate: Pi Zhijun
Major: Power Electronics and Electric Drive
Supervisor: Prof. Kang Yong
Associate Prof. Dai Ke
Huazhong University of Science and Technology
Wuhan 430074, . China
April, 2006
独创性声明
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及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文
不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研
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日期: 年月日
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保密□,在_____年解密后适用本授权书。
本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
摘要
本文进行的是关于移相全桥零电压开关(ZVS)变换器及其数字控制技术方面的
研究。全文围绕移相全桥 ZVS 变换器的工作原理、软开关实现、数字控制技术以及
整流桥寄生振荡的抑制等关键问题进行了详细理论分析、仿真和实验验证。
移相全桥 ZVS 变换器作为一种具有优良性能的移相全桥变换器,其两个桥臂的
开关管都在零电压软开关条件下运行,开关损耗小,而且结构简单、控制也简单,顺
应了直流电源小型化、高频化的发展趋势,因此在中大功率 DC/DC 变换场合得到了
广泛研究和应用。但是,在研究和使用过程中,也发现移相全桥 ZVS 变换器存在诸
如副边占空比丢失和整流桥寄生振荡等问题。本文重点分析了其软开关的实现过程以
及这些关键问题的产生原因,比较得出了相应的合适解决方案。
文中就选取的一种可以抑制整流桥寄生振荡的移相全桥 ZVS 变换器拓扑首次进
行了详细合理的分析,进而进行了主要元器件的参数设计,并利用 OrCAD/PSpice 软
件对主电路进行了仿真研究。
另一方面,随着微处理器的出现和发展,电力电子变换器的控制技术从传统的模
拟控制转向数字控制已经成为一个趋势。数字控制技术可使控制电路大为简化,并能
提高系统的抗干扰能力、控制灵活性、通用性以及智能化程度。因而,本文在对电路
进行状态空间和小信号模型分析的基础上,利用一种积分分离变参数数字 PI 算法,
实现了以 DSP 芯片 TMS320F240 为核心的数字控制技术方案。
文章最后在一个的样机上进行的相关实验结果表明:主电路参数设计合
理,电路成功实现了 ZVS,满足了系统性能要求;整流桥寄生振荡等关键问题的解决
方案是合适的、有效的;数字控制软件工作正常,实现了所有功能。因而,验证了电
路设计和控制方案的正确性和有效性。
关键词:移相全桥变换器零电压开关占空比丢失寄生振荡数字控制
I
ABSTRACT
This thesis focuses on the research of phase-shift full bridge zero-voltage-switching
(PS-FB-ZVS) converter and its digital control technology. The detailed analysis of the
soft-switching and