高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的硬開關(guān)變換器限制了開關(guān)頻率和功率密度的提高。移相全橋PWNZVSDC/DC變換器可以實(shí)現(xiàn)主開關(guān)管的ZVS，但滯后橋臂實(shí)現(xiàn)ZVS的負(fù)載范圍較小：整流二極管存在反向恢復(fù)問(wèn)題，不利于效率的提高；輸入電壓較高時(shí)，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時(shí)間限制的高性能開關(guān)電源。LLC串聯(lián)諧振DC/DC變換器是直流變換器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，可以較好的解決移相全橋PWMZVSDC/DC變換器存在的缺點(diǎn)。但該變換器工作過(guò)程較為復(fù)雜，難于設(shè)計(jì)和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器作為研究?jī)?nèi)容。以下是本文的主要研究工作：對(duì)LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數(shù)學(xué)模型，確定了主開關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS的條件，推導(dǎo)了邊界負(fù)載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩(wěn)態(tài)工作區(qū)域，推導(dǎo)了輸入，輸出電壓和開關(guān)頻率以及負(fù)載的關(guān)系。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。采用擴(kuò)展描述函數(shù)法建立了變換器在開關(guān)頻率變化時(shí)的小信號(hào)模型，在小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)動(dòng)態(tài)性能的要求設(shè)計(jì)了控制器。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。討論了一臺(tái)500m實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的主電路和控制電路設(shè)計(jì)問(wèn)題，給出了設(shè)計(jì)步驟，可以給實(shí)際裝置的設(shè)計(jì)提供參考。最后給出了實(shí)驗(yàn)波形和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
標(biāo)簽： llc 串聯(lián)諧振 dc/dc變換器
上傳時(shí)間： 2022-07-21
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鑒于超磁致伸縮材料作換能器的大功率超聲波發(fā)生器需正弦激勵(lì)方可達(dá)到最高效率，高頻大功率超聲正弦電源已構(gòu)成超聲波應(yīng)用瓶頸。就國(guó)內(nèi)而言，大功率正弦波電源局限于400Hz以下低頻，高頻逆變電源也僅為方波，無(wú)法滿足超聲波發(fā)生器的正弦激勵(lì)需求。本課題針對(duì)電源逆變開關(guān)管工作頻率高、開關(guān)損耗大、輸出功率大等特點(diǎn)，從基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理入手，基于SPWM逆變技術(shù)，對(duì)硬件構(gòu)成、控制方案、參數(shù)選擇及軟件實(shí)現(xiàn)等問(wèn)題進(jìn)行了分析和論證；運(yùn)用了HPWM控制方式與ZVS諧振軟開關(guān)技術(shù)；采用了MOSFET并聯(lián)運(yùn)行方式，解決了工作頻率高與輸出功率大的矛盾；采用80C196MC作主控芯片以軟體生成SPWM波；以性能優(yōu)異的LM5111芯片作驅(qū)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)表明，本課題提出的高頻大功率正弦波電源性能優(yōu)良、應(yīng)用前景看好。
標(biāo)簽： 大功率 正弦超聲波 電源
上傳時(shí)間： 2022-07-26
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