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低压大电流正激变换器的关键技术研究

作　者: 何登峰
导　师: 朱向东
学　校: 西安科技大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 有源钳位电路正激变换器谐振软开关同步整流
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着微处理器与数字信号处理器(DSP)的发展,需要为它们提供更低的输出电压,更大的电流。因此,对低压大电流正激变换器及相关技术的研究,在近几年来受到广泛关注。本文首先介绍了传统有源钳位正激变换器的电路的详细工作过程,得出了有源钳位正激变换器的主开关管的软开通条件;其次,提出了一种次级谐振有源钳位正激变换器电路,对次级谐振有源钳位正激变换器的详细工作过程进行了分析,通过分析得出了该电路工作在软开通条件方面明显优于有源钳位正激变换器;再次,介绍了同步整流的概念,对不同同步整流电路进行了分析,给出了适合次级谐振有源钳位正激变换器的同步整流方案,并详细分析了该同步整流的工作过程;最后,介绍了同步整流次级谐振有源钳位正激变换器的设计方法。运用OrCAD对所提出的理论进行了仿真分析;研制了同步整流次级谐振有源钳位正激变换器,对理论分析结果进行了实验验证;仿真和实验结果论证了理论分析的正确性和提出方案的可行性。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
1 绪论  6-10
  1.1 本课题研究的背景及意义  6-8
    1.1.1 电力电子技术的研究动态及发展现状  6-7
    1.1.2 电力电子装置的低压大电流发展现状  7-8
  1.2 正激变换器理论的研究现状及研究意义  8-9
  1.3 本论文的主要工作  9-10
2 有源钳位正激变换器  10-22
  2.1 传统单端正激变换器  10-11
  2.2 有源钳位正激变换器基本工作过程分析  11-18
  2.3 典型参数分析  18-21
    2.3.1 钳位电容电压V_(c2)  18
    2.3.2 钳位电容电压纹波  18-19
    2.3.3 励磁电流i_(Lm) 的峰值I_M  19-20
    2.3.4 功率开关管S_1、S_2 的电压及电流最大值  20
    2.3.5 零电压开关条件  20-21
  2.4 本章小结  21-22
3 次级谐振有源钳位正激变换器的工作原理、特性分析  22-34
  3.1 次级谐振有源钳位正激变换器工作原理  22-29
  3.2 典型参数分析  29-33
    3.2.1 励磁电流i_(Lm) 的峰值I_M  29-30
    3.2.2 钳位电容电压V_(Cc)  30
    3.2.3 钳位电容电压纹波  30
    3.2.4 功率开关管S_1、S_2 的电压及电流最大值  30-31
    3.2.5 零电压开关条件及占空比丢失△D  31-32
    3.2.6 开关频率和有效占空比的关系  32
    3.2.7 次级谐振有源钳位正激变换器同传统有源钳位正激变换器比较  32-33
  3.3 本章小结  33-34
4 同步整流电路  34-44
  4.1 同步整流技术简介  34-36
    4.1.1 同步整流管和二极管的比较工作原理  34-35
    4.1.2 同步整流技术的应用范围  35-36
  4.2 常用同步整流控制原理及特点  36-41
    4.2.1 传统副边绕组电压驱动同步整流器  36
    4.2.2 辅助绕组电压驱动同步整流器  36-37
    4.2.3 使用了有源钳位的自驱动同步整流技术  37
    4.2.4 栅极电荷保持驱动方式  37-39
    4.2.5 传统的电流驱动同步整流器  39-40
    4.2.6 滤波电感耦合驱动同步整流器  40
    4.2.7 外驱动(电压驱动型)同步整流技术  40-41
  4.3 采用的单绕组电压驱动同步整流器  41-43
  4.4 本章小结  43-44
5 同步整流驱动的次级谐振有源钳位正激变换器  44-57
  5.1 主电路的设计  44-48
    5.1.1 设计指标要求  44
    5.1.2 同步整流驱动的次级谐振有源钳位正激变换器  44-45
    5.1.3 变换器主要的参数设计  45-48
  5.2 控制电路设计  48-50
    5.2.1 控制芯片  48
    5.2.2 驱动电路的设计  48-49
    5.2.3 整体电路图  49-50
  5.3 同步整流次级谐振有源正激变换器的仿真及实验验证  50-55
    5.3.1 同步整流次级谐振有源钳位正激变化器的建模  50
    5.3.2 同步整流次级谐振有源钳位正激变化器的仿真和实测波形分析  50-55
  5.4 本章小结  55-57
6 结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
附录  62

低压大电流正激变换器的关键技术研究

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