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基于移相全桥软开关PWM变换器的数字开关电源的研究与设计

作　者: 杨幼松
导　师: 申群太
学　校: 中南大学
专　业: 电气工程
关键词: 移相全桥软开关功率因数校正数字控制模糊自适应PID
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着社会的不断发展和进步,电子设备已经广泛地应用于各行各业中,电子设备安全、可靠运行的关键在于电源系统。经过多年的发展,开关电源以其高性能、高效率、高功率密度等优点,已经取代了传统的线性调整器电源,成为电子设备中电源系统的首选。同时,新材料、新技术等的发展,推动着开关电源朝着高频化、数字化、分布式电源系统、系统集成等方向发展。本文在研究了开关电源的发展历程和研究热点后,以开关电源的拓扑结构作为切入点,对移相全桥ZVS PWM变换器进行了深入的研究,在前人研究的基础上提出了一种新的移相全桥ZVS PWM变换器。新的变换器不仅可以在全负载范围内实现所有开关器件的零电压开关,将占空比丢失减少到最小程度,抑制输出整流二极管上的电压振荡,并通过在电路中增加一个双向开关,控制在续流期间为滞后桥臂开关管的零电压开关提供的能量,在满足所有开关器件在全负载范围内实现零电压开关的前提下,减少了续流期间的环流及其带来的损耗,提高了整个变换器的效率。同时,还对有源功率因数校正技术、数字控制技术等进行了研究。在此基础上,设计了一款1200W、工作频率为120KHz的开关电源。该电源采用TI公司生产的基于平均电流控制模式的UCC28019实现有源功率因数校正,用TMS320F2812实现移相全桥ZVS PWM变换器的数字控制,并引入了模糊自适应PID控制以获得更好的动态性能。本文研究和设计并重,在研究的基础上进行了详细的电路设计,并通过相关的仿真实验研究验证了上述研究成果的正确性和优越性。

基于移相全桥软开关PWM变换器的数字开关电源的研究与设计

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