隨著通訊技術(shù)和電力系統(tǒng)的發(fā)展,對通訊用電源和電力操作電源的性能、重量、體積、效率和可靠性都提出了更高的要求。而應(yīng)用于中大功率場合的全橋變換器與軟開關(guān)的結(jié)合解決了這一問題。因此,對其進(jìn)行研究設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 首先,論文闡述PWM DC/DC變換器的軟開關(guān)技術(shù),且根據(jù)移相控制PWM全橋變換器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),選定適合于本論文的零電壓開關(guān)軟開關(guān)技術(shù)的電路拓?fù)洌ζ浠竟ぷ髟磉M(jìn)行闡述,同時(shí)給出ZVS軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)策略。 其次,對選定的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行電路設(shè)計(jì),給出主電路中各參量的設(shè)計(jì)及參數(shù)的計(jì)算方法,包括輸入、輸出整流橋及逆變橋的器件的選型,輸入整流濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)、高頻變壓器及諧振電感的參數(shù)設(shè)計(jì)以及輸出整流濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)。 然后,論述移相控制電路的形成,對移相控制芯片進(jìn)行選擇,同時(shí)對移相控制芯片UC3875進(jìn)行詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)。對主功率管MOSFET的驅(qū)動電路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。 最后,基于理論計(jì)算,對系統(tǒng)主電路進(jìn)行仿真,研究其各部分設(shè)計(jì)的參數(shù)是否合乎實(shí)際電路。搭建移相控制ZV SDC/DC全橋變換器的實(shí)驗(yàn)平臺,在系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺上做了大量的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,論文所設(shè)計(jì)的DC/DC變換器能很好的實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),提高效率,使輸出電壓得到穩(wěn)定控制,最后通過調(diào)整移相控制電路,可實(shí)現(xiàn)直流輸出的寬范圍調(diào)整,具有很好的工程實(shí)用價(jià)值。
標(biāo)簽: ZVSDCDC 50V50A 移相全橋
上傳時(shí)間: 2013-08-04
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移相全橋軟開關(guān)PWM變換器是直流電源實(shí)現(xiàn)高頻化的理想拓?fù)渲唬绕湓谥写蠊β蕡龊蠎?yīng)用十分廣泛。實(shí)現(xiàn)全橋變換器移相PWM控制的傳統(tǒng)方法是通過采用專用集成控制芯片(UC3875、UCC3895等)來調(diào)節(jié)變換器前后臂間的導(dǎo)通相位差,以實(shí)現(xiàn)PWM模擬控制四。相對于模擬控制,數(shù)字控制由于具有集成度高、控制靈活、設(shè)計(jì)延續(xù)性好、易于實(shí)現(xiàn)通訊等優(yōu)點(diǎn)而在電力電子領(lǐng)域得到應(yīng)用。近年來,隨著數(shù)字信號處理技術(shù)日趨成熟,各種微控制器性價(jià)比的不斷提高,采用數(shù)字控制已成為中大功率開關(guān)電源的發(fā)展趨勢問。本文采用一種在變壓器原邊增加一個(gè)諧振電感和兩個(gè)鉗位二極管的全橋變換器作為主電路,利用TI公司最新一款專注于電源數(shù)字控制的DSP微控制器對其進(jìn)行峰值電流模式數(shù)字移相控制,完成了一臺1.2kW(120V/10A)的樣機(jī)。
標(biāo)簽: tms320f28027 dc/dc變換器
上傳時(shí)間: 2022-07-17
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隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,對大功率、高性能的開關(guān)電源要求也越來越高。功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)是當(dāng)前電力電子技術(shù)研究的熱點(diǎn)問題。大多數(shù)電力電子裝置通過整流器與電網(wǎng)接口,而傳統(tǒng)的二極管或晶閘管整流裝置會產(chǎn)生大量的諧波電流,對電網(wǎng)造成污染。許多國家和國際組織相繼制定了一系列限制用電設(shè)備諧波的標(biāo)準(zhǔn)。有源功率因數(shù)校正技術(shù)能夠有效的消除整流裝置的諧波,因此具有廣泛的應(yīng)用前景。 本文首先分析了開關(guān)電源的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展要求,詳細(xì)地闡述了開關(guān)電源的基本構(gòu)成和基本組態(tài)。然后研究了ZVT-Boost軟開關(guān)PFC電路的基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理及軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)原理,在此基礎(chǔ)上確定了主電路結(jié)構(gòu),并制定了控制系統(tǒng)方案。 鑒于功率要求,本文采用兩級PFC電路。因此對常見的DC-DC變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、原理特性進(jìn)行分析。并針對各自的變換器建立了簡化模型,基于所建立的模型分析了變換器的特性,列出各變換器的優(yōu)缺點(diǎn)及在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)的選用原則。最后,對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。 本文根據(jù)用戶的要求研究設(shè)計(jì)了一種大功率高性能開關(guān)電源。該開關(guān)電源分為前級和后級,前級為采用BOOST結(jié)構(gòu)的單相有源功率因數(shù)校正電路,后級為采用移相控制軟開關(guān)技術(shù)的全橋變換器。最后研制出了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并給出了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的功率因數(shù)校正電路和移相全橋軟開關(guān)變換電路的實(shí)驗(yàn)波形。
標(biāo)簽: BOOST 變換器 高功率因數(shù)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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傳統(tǒng)的全橋開關(guān)電源拓?fù)洌畛S糜诖蠊β矢綦x式或脫線電源。雖然它需要多加兩個(gè)開關(guān)元件。但其能輸出更大功率,又有較高的效率,且變壓器體積比單端方式的都小。開關(guān)還有較小的電壓及電流應(yīng)力。全橋變換器還提供固有的變壓器磁芯自動復(fù)位及平衡。因而可有最大占空比,進(jìn)一步提高效率,而軟開關(guān)的全橋,可進(jìn)一步改善性能提高效率。
標(biāo)簽: 全橋移相 控制技術(shù)
上傳時(shí)間: 2014-07-13
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移相控制的全橋PWM變換器是最常用的中大功率DC/DC變換電路拓?fù)湫问街弧R葡郟WM控制方式利用開關(guān)管的結(jié)電容和高頻變壓器的漏電感或原邊串聯(lián)電感作為諧振元件,使開關(guān)管能進(jìn)行零電壓開通和關(guān)斷,從而有效地降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲,減少了器件開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾,為變換器提高開關(guān)頻率、提高效率、減小尺寸及減輕質(zhì)量提供了良好的條件。然而,傳統(tǒng)的移相全橋變換器的輸出整流二極管存在反向恢復(fù)過程,會引起寄生振蕩,二極管上存在很高的尖峰電壓,需增加阻容吸收回路進(jìn)行抑制,文獻(xiàn)提出了兩種帶箝位二極管的拓?fù)洌梢院芎玫匾种萍纳袷帯1疚牟扇∥墨I(xiàn)提出的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一臺280 W移相全橋軟開關(guān)DC/DC變換器,該變換器輸入電壓為194~310 V,輸出電壓為76V。
標(biāo)簽: 280W 移相全橋 軟開關(guān)
上傳時(shí)間: 2014-08-30
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文章闡述了零電壓開關(guān)技術(shù)在移相全橋變換器中的應(yīng)用, 提出了一種改進(jìn)型的零電壓零電流全橋移相開關(guān)電源, 對電路的工作原理、工作模式作了具體分析, 主要器件的參數(shù)選擇作了設(shè)計(jì), 并給出了由控制芯片UC3875 構(gòu)成的3KW 實(shí)用高頻開關(guān)電源。
標(biāo)簽: 3875 UC 全橋移相 開關(guān)電源
上傳時(shí)間: 2013-11-18
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隨著環(huán)境污染的惡化和能源危機(jī)問題的凸現(xiàn),低污染、高節(jié)能的電動汽車的研究和應(yīng)用成為當(dāng)今汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。作為電動汽車所必須的輔助設(shè)備—充電電源,其安全性、高效性及便攜性是影響電動汽車廣泛推廣的關(guān)鍵因素。因此,發(fā)展高效可靠的充電電源已成為電動汽車領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向之一。本論文以移相全橋直流變換器為基礎(chǔ),系統(tǒng)研究了移相全橋變換器控制策略和電路拓?fù)渲械闹匾獑栴},研制一套適用于電動汽車的充電電源。論文的主要研究工作包括: 介紹電動汽車充電電源的充電方式以及軟開關(guān)全橋技術(shù),并對蓄電池的各種充電方式進(jìn)行比較。 分析了移相全橋直流變換器的基本原理,對現(xiàn)今的幾種零電壓零電流(ZVZCS)移相全橋變換的主電路拓?fù)浔容^,選擇一種具有副邊簡單輔助電路的移相全橋作為主電路拓?fù)洌Y(jié)合所需電源的具體參數(shù),對主電路拓?fù)涓髟M(jìn)行設(shè)計(jì),對主電路的工作過程分析,建立了其等效電路小信號模型。利用MATLAB中的SIMULINK仿真模塊對主電路進(jìn)行仿真,證明了主電路參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性。 設(shè)計(jì)了以DSP為控制核心的電源系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)移相全橋控制、輸出電流電壓調(diào)制和過流過壓保護(hù)等功能,采用中斷功能實(shí)現(xiàn)移相PWM脈沖的軟件生成方法,給出了系統(tǒng)主程序、中斷服務(wù)程序、鍵盤及LCD顯示的程序流程圖。 最后給出樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析。結(jié)果表明,在任何負(fù)載下,超前臂能夠較好的實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān),在小于半載的情況下,滯后臂能夠較好實(shí)現(xiàn)零電流開關(guān)。
標(biāo)簽: ZVZCS 變換 電動汽車充電
上傳時(shí)間: 2013-05-29
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本文對高性能、大容量可調(diào)AC-DC直流開關(guān)電源進(jìn)行了研究。文章詳細(xì)分析了高性能、大容量可調(diào)AC-DC直流開關(guān)電源的工作原理,并提出了主電路和控制電路的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。在此基礎(chǔ)上,完成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序的編制,并對電源裝置的硬件和軟件進(jìn)行了調(diào)試和修改。在分析原理的基礎(chǔ)上,本文從三相橋式不控整流、全橋變換器、高頻變壓器、濾波電路等環(huán)節(jié)對該系統(tǒng)的主電路進(jìn)行了闡述,同時(shí)探討了該電源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大容量的解決方案,即采用多個(gè)電源模塊并聯(lián)運(yùn)行。本文還探討了多個(gè)電源模塊并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的自動均流技術(shù),并詳細(xì)介紹了基于平均值的自動均流電路。在電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)上,詳細(xì)分析了基于SG1525控制芯片的PWM控制電路。本文研制的直流開關(guān)電源具有輸出電壓可調(diào)、輸出電流大、紋波小等特點(diǎn),而且還具有換檔、遠(yuǎn)程控制等功能。它主要用于各種直流電機(jī)性能測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明它基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求,從而驗(yàn)證了理論分析的正確性,具有廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽: ACDC 性能 大容量
上傳時(shí)間: 2013-07-31
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非接觸電能傳輸技術(shù)是一門新興的能量傳輸技術(shù),它集合了電力電子能量傳輸技術(shù)、磁場耦合技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論。由于這種電能傳輸方式?jīng)]有接觸摩擦,可減少對設(shè)備的損傷,不會產(chǎn)生易引燃引爆的火花,解決了給移動設(shè)備特別是在惡劣環(huán)境下,工作設(shè)備的供電問題。在交通運(yùn)輸、航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療器械、照明、便攜式電子產(chǎn)品、礦井和水下應(yīng)用等場合有著廣泛的應(yīng)用前景。本文對非接觸電能傳輸技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要研究內(nèi)容如下: ⑴介紹了非接觸電能傳輸技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,發(fā)展前景,基本原理與所涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。 ⑵通過建立漏感模型,對采用各種補(bǔ)償方式時(shí),補(bǔ)償電容的選擇進(jìn)行了分析與研究,并對不同補(bǔ)償方式時(shí),負(fù)載對系統(tǒng)傳輸效率的影響進(jìn)行了分析。 ⑶介紹了PWM調(diào)制硬開關(guān)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù),比較分析了應(yīng)用于無接觸電能傳輸系統(tǒng)主變換器的幾種逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)分析了移相全橋變換器的工作原理,在此基礎(chǔ)上,對變換器進(jìn)行改進(jìn),提出了基于移相全橋控制的諧振變換器,并對變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析。 ⑷對系統(tǒng)原副邊主電路的主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì),對松耦合變壓器的結(jié)構(gòu)選擇、主要參數(shù)進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 ⑸分別用通用DSP芯片TMS320F2812和專用控制芯片UC3875對系統(tǒng)的控制電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 ⑹對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,在仿真成功的基礎(chǔ)上,采用UC3875控制方案制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
標(biāo)簽: 非接觸 電能傳輸
上傳時(shí)間: 2013-07-19
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近年來,電源技術(shù)無論在理論研究,還是生產(chǎn)應(yīng)用方面都取得了許多成果和長足的進(jìn)步。開關(guān)電源的研究涉及電力電子、自動控制等技術(shù)領(lǐng)域,軟開關(guān)、高效率是開關(guān)電源的重要研究方向。因此,PFC技術(shù)和軟開關(guān)PWM技術(shù)作為成熟的技術(shù),近些年來在中、小功率乃至大功率開關(guān)電源中得到普遍的應(yīng)用。 本文研究設(shè)計(jì)了一種具有功率因數(shù)校正和軟開關(guān)技術(shù)的高效率開關(guān)電源。該開關(guān)電源主要分為兩個(gè)部分,前一部分為單相有源功率因數(shù)校正電路,后一部分為采用移相控制軟開關(guān)技術(shù)的全橋變換器。 論文首先介紹了開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展以及涉及到的技術(shù)領(lǐng)域,然后闡述了現(xiàn)階段幾種提高開關(guān)電源技術(shù)的新方法,最后詳細(xì)敘述了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在詳細(xì)分析和研究單相有源功率因數(shù)校正原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出有源功率因數(shù)校正電路,并給出電路中升壓電感的設(shè)計(jì)方法。同時(shí),設(shè)計(jì)出了大功率移相控制全橋軟開關(guān)PWMDC/DC變換器,詳細(xì)的研究了實(shí)現(xiàn)ZVS的條件。最后研制出了實(shí)驗(yàn)樣機(jī),并給出了實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的功率因數(shù)校正電路和移相全橋軟開關(guān)變換電路的實(shí)驗(yàn)波形。
標(biāo)簽: 功率因數(shù)校正 軟開關(guān)技術(shù) 開關(guān)電源設(shè)計(jì)
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