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ZVS PWM复合式全桥三电平变换器的研究

作　者: 陈志英
导　师: 阮新波
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 服务器电源 三电平变换器 饱和电感 反向恢复 同步整流
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 298次
引　用: 4次
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内容摘要


服务器电源的供电对象是计算机系统，随着信息产业的快速发展和数字化革命的不断深入，服务器电源的输出电流越来越大，同时对其效率和功率密度的要求也越来越高，因此其设计变得越来越困难。零电压开关复合式全桥三电平（ZVS PWM H-FBTL）变换器就是针对这一发展趋势提出来的。 本文首先分析ZVS PWM H-FB TL变换器的工作原理，讨论开关管实现ZVS的条件，解释漏感带来的占空比丢失问题，给出滤波电感的计算公式，和传统的全桥变换器进行了全面的比较。为了消除输出整流二极管上的电压尖峰和振荡，同时为了使滞后桥臂的开关管能够在宽负载范围内实现软开关，给输出整流二极管串入了饱和电感，给出饱和电感的设计方法。揭示了斩波管体二极管的反向恢复对变换器工作影响的机理，提出几种解决方案，并进行了实验验证。 为了进一步提高效率，采用了同步整流技术。本文最后分析了同步整流管SR1和SR2的控制策略和工作原理，提出了SR1和SR2的最佳控制方案。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 课题的研究背景  9
  1.2 ZVS PWM复合式全桥变换器的提出  9-10
  1.3 本文研究内容  10-11
  1.4 课题的研究意义  11-12
第二章 ZVS PWM复合式全桥三电平变换器  12-24
  2.1 引言  12
  2.2 工作原理  12-17
    2.2.1 三电平模式  14-16
    2.2.2 两电平模式  16-17
  2.3 H-FB TL变换器的特点  17-22
    2.3.1 开关管的电压应力  17
    2.3.2 开关管实现ZVS的条件  17-18
    2.3.3 占空比丢失  18-19
    2.3.4 输入输出电压关系  19
    2.3.5 输出滤波电感  19-21
    2.3.6 输出整流管耐压  21
    2.3.7 输入滤波器  21-22
  2.4 实验结果  22-23
  2.5 本章小结  23-24
第三章 饱和电感在ZVS PWM复合式全桥三电平变换器中的运用  24-35
  3.1 引言  24
  3.2 饱和电感的工作原理  24-25
  3.3 加入饱和电感后变换器的工作原理  25-28
    3.3.1 三电平模式  25-28
    3.3.2 两电平模式  28
  3.4 饱和电感的设计  28-30
    3.4.1 利用饱和电感消除整流二极管上的电压尖峰  29-30
    3.4.2 利用饱和电感在宽负载范围内实现ZVS  30
  3.5 饱和电感的损耗  30-32
    3.5.1 饱和电感的铁损  31-32
    3.5.2 饱和电感的铜损  32
  3.6 实验结果  32-34
  3.7 本章小结  34-35
第四章 ZVS PWM H-FB TL变换器中MOFET体二极管的反向恢复问题  35-43
  4.1 引言  35
  4.2 反向恢复问题的机理  35-37
  4.3 解决方案  37-39
    4.3.1 方案一:从控制上避免体二极管导通  37-38
    4.3.2 方案二:通过外加二极管避免体二极管导通  38-39
    4.3.3 方案二:增大谐振电感以消除反向恢复的影响  39
  4.4 实验验证与讨论  39-41
  4.5 本章小结  41-43
第五章 基于同步整流的ZVS PWM复合式全桥三电平变换器  43-52
  5.1 引言  43
  5.2 控制策略  43-48
    5.2.1 自驱动方式  43-45
    5.2.2 外驱动方式  45-48
  5.3 实验结果  48-51
  5.4 本章小结  51-52
第六章 主电路参数设计和控制电路设计  52-58
  6.1 引言  52
  6.2 主电路参数设计  52-55
    6.2.1 高频变压器的设计  52-53
    6.2.2 输出滤波电感的设计  53-54
    6.2.3 原边开关管的选择  54
    6.2.4 副边同步整流管的选择  54-55
  6.3 控制电路设计  55-57
    6.3.1 控制电路实现  55-56
    6.3.2 控制电路工作原理  56-57
  6.4 本章小结  57-58
第七章 结束语  58-59
  7.1 本文的主要工作  58
  7.2 下一步要做的工作  58-59
发表的论文及参予完成的科研项目  59-60
参考文献  60-63
致谢  63

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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