【正文】 的 副邊 最低 電壓為 V2 = ??0η 2= = ， 所以 原 副邊 匝數(shù) 比 N 為： N=??1??2 = = 15 167。 167。 開關(guān) S2 和 S4 作為滯后橋臂， 兩端 沒有并聯(lián)電容， 只是與 S1 和 S3 一樣 ，并聯(lián)了續(xù)流二極管。 逆變橋 部分的設(shè)計(jì) 逆變?nèi)珮螂娐?接受來自控制電路和驅(qū)動(dòng)電路 的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生高頻交流方波電壓輸送到 隔離 高頻變壓器 。 第五章 功率 器件 參數(shù)設(shè)計(jì)及 選擇 167。 這種 技術(shù)對(duì)于減小開關(guān)損耗、提高系統(tǒng)工作頻率 ,進(jìn)而 提高功率 密度是 相當(dāng)重要 的 。 第四章 模擬 仿真分析 20 （ C） 超前橋臂 Q3 的 電壓電流波形 167。 由上 個(gè) Visio 圖理論分析 ， 最終利用 PSIM 軟件搭建電路 仿真模型 如 上 圖 。 用 Visio 軟件 畫出仿真電路圖如下 167。 移 相 生 成 電 路 功 率 變 換 濾 波P I U 0UrUf 在 該結(jié)構(gòu)流程 圖 中 ， Uf 為 輸出電壓反饋 信號(hào) ， Ur 為 輸出電壓參考值。 最后 ，異或門的輸出 是 產(chǎn)生了一定移向 角度 的 PWM 脈沖，其中 一路 控制超前橋臂 的 S1 開關(guān)， 另一路經(jīng)過 反向 門后 控制超前 橋臂 的 S3。此 誤差 信號(hào)輸入后分成兩路： 其中的一路與 1V 基準(zhǔn) 電壓比較， 如果 誤差信號(hào)小于 1V，生成 180176。 但是 PSIM 中 沒有 現(xiàn)成的 3875 芯片 的 模塊 ，所以需要自己利用 PSIM 中的一些器件來 構(gòu)成移相 生成電路 ， 模擬移 相 脈沖的生成 。 其中 。移相 PWM 控制方案利用功率 管的 結(jié)電容以及 高頻變壓器的漏電感作為諧振元 件，使開關(guān)管 可以做到 零電壓開通和關(guān)斷。用來 減少 試驗(yàn) 設(shè)計(jì) 中的盲目 性 。與 其他仿真軟件相比， PSIM 的 最大優(yōu)點(diǎn)就是燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 界面簡潔， 操作 方便。 R? =144W 負(fù)載 R=4Ω 輔助鉗位電容 Cc= 第四章 模擬 仿真及 分析 對(duì) 系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真是 研究的 一個(gè)重要環(huán)節(jié)， 其 目的 在于 ：在進(jìn)行 實(shí)物實(shí)驗(yàn) 之前，先 搭建 一個(gè) 模擬 的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì) 所需 的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一個(gè)模擬發(fā)生，從而減小設(shè)計(jì)研發(fā)的盲目性 ， 提高科研效率。Vlf。 逆變?nèi)珮虿糠? 逆變?nèi)珮?采用 絕緣柵 雙極性晶體管 （ IGBT） 功率管 輸入電感 Lk=15uh 第二章 移相全橋 ZVZCS 變換器 12 167。 本 變換器由主電路， 輔助電路 構(gòu)成。 ② Q2 和 Q4 的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)應(yīng)該在原邊電流降為零 之后 給出。即 同一 橋臂的 兩個(gè) 開關(guān)管的 的死區(qū)時(shí)間應(yīng)該 大Td 1d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni c燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 于并聯(lián)電容的充放電時(shí)間。超前橋臂開關(guān) 的 ZVS 的實(shí)現(xiàn)方式與常規(guī) ZVS 全橋 PWM 變換器是類似的。 t67 = 2????(???????? 。 此 模式結(jié)束后，原邊電流降為零。 t35 = 2??????.?????????????? (17) 模式六 [t5t6] C3 放電 完全 電壓降為零 ， D3 導(dǎo)通 ， 此時(shí) 開通 S3， 由于 較大的原邊電流 和 Lk， D3 仍處于 導(dǎo)通狀態(tài)，所以 S3 是 零電壓 開通 。 電容 C1 兩端 電壓 線性 上升，同時(shí)，電容 C3 兩端 電壓線性下降，二者斜率均 為 ???? 2??????????? ， 斜率 與負(fù)載 的大小成正比，與 Clead 的 大小 成 反比。??30??178。 ip(t) = Il/n (8) Vrec(t) = ?????? ??? （ 9） t23 = D ??2 ? ???? ? ???????????????? (10) D 為原邊 電路占空比， T 為 整個(gè)工作周期， T/2 為 半個(gè)工作周期 模式四 [t3t4] [t3t4] S1 斷開 ， 因?yàn)?電感電流不 突變 ，所以 電流 ip 從 S1 中轉(zhuǎn)移到 C1和 C3 上 ， 即 原邊漏感 Lk 和 C1 C3 發(fā)生諧振 ， C1 進(jìn)行 充電， 而 C3發(fā)生 放電 。???????? Za = √??178。輸入 能量經(jīng)過原邊 漏 電感 ， 開關(guān)管 Q1 和 Q4 傳送 到輸出端。??????)???? (?? ???0) (2) Vrec = Vcc (3) 到 t1 時(shí)刻 ， ip 達(dá)到 ???? ??? 。該閉合 過程 因?yàn)?原邊 漏感 的 存在 所以是零電流 導(dǎo)通。 3. 變壓器的 變比 N=n1/n2, n1 為 變壓器原邊匝數(shù)， n2 為 變壓器副邊匝數(shù) ； 4. 輸出濾波電感 Lo 很大 ， 因此 輸出 濾波的電流在工作周期內(nèi)是常量 ； 5. 輸出濾波電容 Co 很大， 因此 輸出電壓在整個(gè)周期中近似為常數(shù) ； 6. 輔助 電容 Cc 數(shù)值比較小， 副邊整流橋 電壓可以 在開關(guān)導(dǎo)通周燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 期內(nèi)升 至 諧振峰值 ； 電路 的 占空比比較小 ， Vcc 能夠在續(xù)流階段下降到零 。 工作狀態(tài) 分析 變換器 在半個(gè)工作周期內(nèi)有 七種 工作狀態(tài)。 該電路 拓?fù)淇梢钥闯?是由基本 Buck 電路衍生 出來 ，并且與 ZVS FBPWM 電路類 似。通過調(diào)節(jié)此移相角的大小， 可以 在變壓器副邊得到占空比 為 D 可調(diào)的正負(fù)半周期 對(duì)稱的交流方波電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)相應(yīng)的 輸出電壓的目的 。 常規(guī) 全橋 電路 工作 原理 分析 通過 控制四 只 開關(guān)管，在 AB 兩點(diǎn) 得到一個(gè) 幅值 為 Vin 的 交流方波電壓 ， 經(jīng)過高頻變壓器的隔離和變壓，在變壓器副邊得到 一個(gè)幅值為 Vin/K 的 交流方波電壓，然后在通過由 DR1 和 DR2 構(gòu) 成的輸出整流橋，在 CD 兩點(diǎn)得到 幅值為 Vin/K 的 直流方波電壓。 ④ 仿真 軟件進(jìn)行 試驗(yàn)仿真 ， 給出 試驗(yàn) 結(jié)果 。 ② 移相全橋 控制 。 移相全橋軟開關(guān)電路不僅 降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 ,還 減少了器件 在 開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾 ,為變換器裝置提高開關(guān)頻率和效率降低尺寸及重量提供了良好的條件 .同時(shí) ,它還 保持了傳統(tǒng)的常規(guī) PWM 電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單 ， 控制方式方便 ， 開關(guān)頻率固定 ,元器第一章 緒論 件的電壓和電流應(yīng)力 較 小等諸多 優(yōu)點(diǎn) 。 綜上 ，本 論文 采用的是帶有隔離變壓器的 BUCK 型 DC/DC 變換器 。 167。其基本思想是將輔助諧振網(wǎng)絡(luò)從主功率通路中移開，與主功率開關(guān)管相并聯(lián)。 該 輔助開關(guān) 一方面 以通過諧振 來為 主功率 管創(chuàng)造零電壓或零電流開關(guān)的條件， 另 一方面 還 可以阻斷諧振過程，在這段時(shí)間中讓主功率開關(guān)管按 PWM 方式工作。 最 初 的軟開關(guān)技術(shù)是在電路中增加有源或無源的緩沖 網(wǎng)絡(luò) ， 然后出現(xiàn)了諧振軟開關(guān)變換器， 既 包括傳統(tǒng)的串聯(lián)諧振 變換器 (SRC)和并聯(lián)諧振 變換器 (PRC)， 又 有 準(zhǔn)諧振變換器 (QRC)和多諧振變換器(MRC)。 ZVZCS 方案可以解決 傳統(tǒng) 變換器 方案的故有缺陷，即可以大幅度降低電路內(nèi)部的循環(huán)能量，提高變換 器 效率，減小副邊占空比丟失，提高最大占空比，而且其最大軟開關(guān)范圍不受輸入電壓和負(fù)載的影響。 這便要求 變化器擁有較高 的 效率 和 較大的功率密度。 課題背景 及 意義 直流 直流變換器 (DC/DC)變換器 作為電力電子電能變換技術(shù)的一個(gè)重要研究方向 ,越來越受到世界各國的重視。 閉環(huán)控制電路的設(shè)計(jì) ..........................................................28 167。 二極管 Dc Dh 的選取 ..........................................................23 167。 輸出濾波電感的選取 ..........................................................22 167。 逆變橋部分的設(shè)計(jì) .............................................................20 167。 電路各工作模式仿真 ..........................................................16 167。 主電路模型建立 .................................................................14 目錄 Ⅴ 167。 整流橋部分 ........................................................................13 167。 變換器軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的條件 ...............................................11 第三章 電路參數(shù)設(shè)計(jì) .................................................................. 12 167。 課題的主要研究工作 ................................ 3 第二章 移相全橋 ZVZCS 變換器 ........................... 3 167。 國內(nèi)外 DC/DC 變換器技術(shù)的發(fā)展歷程 ................ 1 167。 zerovoltage switching ； ZCS； Soft switch。 論文通過理論分析 ，設(shè)計(jì)了該變換器的 主電路 拓?fù)?，控制電?，保護(hù)電路及反饋電路的各項(xiàng)參數(shù)，最終對(duì) 該 變換器 通過 PSIM 軟件進(jìn)行 模擬仿真 ， 并給出 了 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果。 眾所 周知 ，功率密度的提高 意味 著開關(guān)頻率的提高， 隨之而來的 是開關(guān)管 的 損耗，這 便 要求 在 工作工程中能夠?qū)崿F(xiàn) 開關(guān)管 的軟開關(guān)。該 變換器 的輸入 電壓 為450VDC,輸出 電壓為 24VDC。 題目類型 （ ? ） （ ） 題目來源 科研 課題 （ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ ）自選 題目（ ? ） 主 要 內(nèi) 容 1． 查閱資料，比較移相全橋 ZVZCS DC/DC 變換器的各種電路拓?fù)?，確定主電路拓?fù)浞桨福? 2． 分析主電路工作原理，進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)； 3． 控制方案比較與選擇，并選擇控制芯片； 4． 形成整體系統(tǒng)； 基 本 要 求 1． 該變換器實(shí)現(xiàn)超前橋臂零電壓開關(guān)和滯后橋臂的零電流開關(guān)； 2． 具有過電流保護(hù)，輸入欠壓保護(hù)； 3． 輸入直流電壓 450V，輸出直流電壓 24V； 4． A0圖紙一張，論文一本 ， 萬字以上 。 （ ）； （ ）； （ ）。 控制 電路 以 UC3875 為主要 控制芯片， 來實(shí)現(xiàn)移相 控制方式， 并最終達(dá)到軟開關(guān)目的。 全橋 電路 拓?fù)?結(jié)構(gòu) 簡單，控制容易，廣泛應(yīng)用 于 高質(zhì)量要求 及 大功率場合 。 并 通過 U3875 芯片 實(shí)現(xiàn)了 輸出 過電流保護(hù)和輸入欠電壓保護(hù) 。 Phaseshift full bridge。 課題背景及意義 .................................... 1 167。 控制方式的選擇 .................................................................. 2 167。 主電路拓?fù)? ............................................