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一种无接触式充电电路的研究

作　者: 陈坚
导　师: 陈辉明
学　校: 浙江大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 无接触零电压开关输出电压稳定
分类号: TM910.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 504次
引　用: 5次
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内容摘要

充电电路中采用初次级绕组分开的无接触式的变压器结构代替传统的变压器,消除了摩擦和触电的危险,也大大提高了系统供电的灵活性。本文以新型无接触能量传输系统为背景研究了一种适合于给小型家用电器充电的无接触式的充电电路。主电路由半桥式的串联谐振变换器、无接触式的变压器结构和全波整流电路构成,控制芯片采用的是准谐振型的控制芯片UC3861,通过改变频率来调整变换器的输出电压。论文在讨论软开关技术在开关电源中的应用的基础上,结合课题电路分析了零电压技术在减小开关损耗方面的作用。论文对无接触式电能传输系统进行了建模分析,并对原副边进行了电容补偿分析。在无接触式的充电电路中,输出电压的稳定显得尤其重要,所以论文重点讨论了电压和电流补偿两种闭环控制方式,同时介绍了磁放大器在稳压方面的应用,提出了一种适合输出级稳压的拓扑及其工作原理。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章概述  7-17
  1．1 引言  7-10
  1．2 课题研究的背景  10-16
    1．2．1 新型无接触能量传输系统  10-12
    1．2．2 无接触能量传递系统的构成及工作原理  12-13
    1．2．3 国内外研究进展及应用前景  13-16
  1．3 课题研究的内容及意义  16
  1．4 小结  16-17
第二章串联谐振变换器的分析与设计  17-32
  2．1 DC/DC变换技术  17-26
    2．1．1 硬开关和软开关技术  17-22
    2．1．2 串联谐振和并联谐振  22-26
  2．2 主电路拓扑和工作原理  26-28
    2．2．1 半桥串联谐振变换器的拓扑  26-27
    2．2．2 主电路工作原理  27-28
  2．3 主电路参数设计  28-31
    2．3．1 输入整流桥的选取  28-29
    2．3．2 滤波电容的选取  29
    2．3．3 高频开关管的选取  29
    2．3．4 输出滤波电感的设计  29-30
    2．3．5 副边整流二极管的选取  30
    2．3．6 谐振电容和谐振电感的设计  30-31
    2．3．7 布线技术对电路的影响  31
  2．4 小结  31-32
第三章主电路控制的设计  32-42
  3．1 控制芯片UC3861  32-35
  3．2 控制电路的设计  35-41
    3．2．1 电压电流闭环控制  35-39
    3．2．2 控制驱动电路  39-41
  3．3 小结  41-42
第四章无接触式变压器的建模分析及设计  42-51
  4．1 无接触式电能传输系统的建模分析  42-48
    4．1．1 无接触式电能传输系统等效模型  43-44
    4．1．2 系统原副边补偿  44-46
    4．1．3 电容并联补偿实验  46-48
  4．2 变压器的设计  48-50
  4．3 小结  50-51
第五章磁放大器的应用  51-62
  5．1 磁放大器的工作原理  51-59
    5．1．1 磁性器件在开关电源中的应用  51-53
    5．1．2 磁放大器的工作原理  53-57
    5．1．3 磁性材料的选择  57-59
  5．2 磁放大器在稳压电路中的应用  59-61
    5．2．1 磁放大器用于次级稳压的电路拓扑  59-60
    5．2．2 磁放大器的设计  60-61
  5．3 小结  61-62
第六章实验波形  62-67
  6．1 驱动和开关管电压波形  62-64
  6．2 上下管驱动波形和输出电压波形  64-65
  6．3 驱动和过零检测点波形  65-66
  6．4 开关管电压波形和变压器电流波形  66-67
结论与展望  67-68
参考文献  68-72
附录  72-73
致谢  73

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