大功率高频软开关磁场电源的研究

论文题目: 大功率高频软开关磁场电源的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制工程

作者: 林松

导师: 郭毓,马德树

关键词: 软开关,移相控制,零电压开关,占空比

文献来源: 南京理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文以某大功率恒流磁场电源样机研制为背景，对移相控制高频软开关技术进行了应用研究。论文介绍了开关电源的硬开关功率变换技术和软开关功率变换技术的特点，系统地剖析了基本的移相控制零电压开关PWM全桥变换器的工作原理。分析了实现零电压开关的条件及其控制策略，阐述了副边占空比丢失的原因及相应的解决方法。围绕24kW(40V／600A)恒流磁场电源样机的研制，详细介绍了该高频软开关电源的主电路设计、控制保护电路设计、滤波电路的设计以及各主要元器件的参数的设计方法。针对该电源的使用条件及体积要求，采用了多个变压器串并联结构，简化了高频开关变压器的设计和制作工艺，降低了损耗，减小了体积和重量，并使输出整流二极管实现了自动均流。实物样机的研制成功，验证了设计方案的可行性。

论文目录:

1 绪论

1.1 概述

1.2 硬开关功率变换技术

1.3 软开关功率变换技术

1.4 本文研究的内容及要解决的问题

2 全桥变换器

2.1 基本的全桥 PWM变换器

2.2 基本的移相控制 ZVS PWM全桥变换器

2.3 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的特点

2.3.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的优点

2.3.2 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的缺点

3 移相控制 ZVS PWM全桥变换器

3.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器工作原理

3.1.1 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的基本工作原理

3.1.2 移相控制 ZVS PWM全桥变换器的运行过程分析

3.2 两个桥臂实现 ZVS的差异

3.2.1 实现 ZVS的条件

3.2.2 超前桥臂实现 ZVS

3.2.3 滞后桥臂实现 ZVS

3.3 实现 ZVS的策略及减少副边占空比丢失的措施

3.3.1 实现 ZVS的策略

3.3.2 副边占空比丢失的原因

3.3.3 副边占空比丢失带来的问题

3.3.4 减少副边占空比丢失的方法

4 40V/600A磁场电源的设计

4.1 任务来源及项目背景

4.2 磁场电源技术指标

4.3 磁场电源实施方案介绍

4.4 磁场电源的主电路组成及工作原理

4.4.1 输入整流滤波电路

4.4.2 全桥逆变电路

4.4.3 高频变压器、谐振电感及隔直电容

4.4.4 输出整流滤波电路

4.5 磁场电源的控制保护电路

4.5.1 UC3875控制芯片功能介绍

4.5.2 控制保护电路电路设计

4.6 驱动电路的设计

4.7 主电路元件设计及参数选择

4.7.1 输入滤波电容

4.7.2 高频变压器设计

4.7.3 谐振电感设计

4.7.4 主功率开关管的选择

4.7.5 输出整流管的选择

4.7.6 输出滤波电感的设计

4.7.7 输出滤波电容

4.8 样机电源的实际参数

4.9 实验结果及分析

4.9.1 IGBT驱动电压和 CE极电压(或原边电流)波形

4.9.2 全桥变换器原边电压和原边电流波形

4.9.3 全桥变换器原边电压和副边电压波形

4.9.4 全桥变换器原边电流和箱位二极管电流波形

4.10 关键技术及解决途径

5 全文总结

致谢

参考文献

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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