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480W工业导轨电源的设计
作 者: 刘兴元
导 师: 侯嘉
学 校: 苏州大学
专 业: 电子与通信工程
关键词: PFC LLC谐振变换器 直流增益 同步整流
分类号: TM46
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
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内容摘要
电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。要求电子元件体积更小,耗能更低。开关电源作为电子设备中不可或缺的组成部分也在不断的改进,高频化、高效率、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化等,成了开关电源的发展方向,这也标志着这些技术将不断地发展而变得越来越成熟和稳定,同时实现高效率用电和高品质用电的相互结合。本文以一个480W,230V交流输入,24V直流输出的AC/DC型导轨电源为研究对象,选用PFC+LLC谐振回路为主电路拓扑。首先介绍了LLC谐振半桥变换器和传统非对称半桥变换器的工作原理和对比;PFC主电路工作原理和主要元件参数的设计;接下来重点论述了LLC谐振变换器的一些特性和原理,详尽分析了LLC谐振变换器在各个频率范围内的直流稳态特性,并对用于电源部分的主要元件参数进行了设计与计算;也对输出同步整流部分作了简要地分析介绍。最后设计制作出电源样机并进行了调试与测试,给出了试验数据、波形和结果。通过对试验结果的分析,验证了设计的可行性。
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全文目录
中文摘要 3-4 Abstract 4-8 第一章 绪论 8-16 1.1 开关电源电路结构 8-9 1.2 传统非对称谐振半桥变换器 9-11 1.3 LLC 谐振半桥变换器 11-13 1.4 LLC 谐振变换器与非对称变换器的性能对比 13-15 1.4.1 控制方式对比 13 1.4.2 输出整流二极管电压应力对比 13-14 1.4.3 输出整流二极管开关模式对比 14 1.4.4 变压器对比 14-15 1.4.5 其它对比 15 1.5 本章小结 15-16 第二章 PFC 电路的应用设计 16-24 2.1 控制方案的选择 17-18 2.2 主要参数的设计 18-23 2.2.1 升压电感的计算 18-22 2.2.2 输出滤波电容的选择 22-23 2.3 本章小结 23-24 第三章 LLC 谐振变换器 24-47 3.1 LLC 谐振变换器的特性分析 24-32 3.1.1 LLC 谐振变换器的几个重要参数 25-28 3.1.2 频率在f =f_S 的工作模式 28 3.1.3 频率在f >f_S 的工作模式 28-29 3.1.4 频率在f <f_S 的工作模式 29 3.1.5 两种变换器直流增益的比较 29-32 3.2 LLC 谐振变换器参数对变换器的影响 32-38 3.2.1 变换器参数对直流增益的影响 33-34 3.2.2 变换器参数对槽路电流的影响 34-38 3.3 LLC 谐振变换器谐振参数的设计 38-46 3.3.1 定义系统参数 39-40 3.3.2 确定谐振网络的最大和最小电压增益 40-41 3.3.3 确定变压器变比 41-42 3.3.4 确定等效负载阻抗 42 3.3.5 确定谐振网络的三个主要参数 42-46 3.4 本章小结 46-47 第四章 输出同步整流技术 47-53 4.1 同步整流的概念 47-48 4.2 常用同步整流驱动电路 48-50 4.2.1 自驱动电路 48 4.2.2 电流检测驱动 48-49 4.2.3 采用专用驱动芯片 49-50 4.3 同步整流管的损耗分析 50-52 4.4 本章小结 52-53 第五章 实验结果及数据分析 53-60 5.1 输入性能的测量 53-54 5.2 输出性能的测量 54-58 5.2.1 输出纹波测量 54-55 5.2.2 电源效率的测量 55-56 5.2.3 动态响应的特性测量 56 5.2.4 电源保持时间的测量 56-57 5.2.5 电源过流保护点的测量 57-58 5.3 本章小结 58-60 第六章 结论与展望 60-61 参考文献 61-65 攻读学位期间公开发表的论文 65-66 致谢 66
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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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