移相全橋軟開關(guān)電源論文-全文預(yù)覽
【正文】 PID算法設(shè)置 dsPIC33F 產(chǎn)生不同占空比的方波信號，經(jīng)過驅(qū)動電路控制開關(guān)調(diào)整輸出電壓，以達到電壓的穩(wěn)定。 AC 220V DC 50HZ PWM1 PWM2 圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)總體設(shè)計概述和總電路圖 系統(tǒng)總設(shè)計概述 DC/DC 全橋變換器由四個功率開關(guān)管構(gòu)成，主變壓器只需要一個原邊繞組，通過正反向的電壓得到正反向磁通，變壓器鐵芯和繞組得到最佳的利用，使效率和功率密度得到提高。通過片內(nèi)的 A/D轉(zhuǎn)換單元，將電流、電壓的采樣值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，利用增量式 PID控制算法進行反饋，通過片內(nèi) PWM輸出控制高頻開關(guān)，從而實現(xiàn)基準值與采樣值之間的誤差調(diào)節(jié)。 第三章研究了移相全橋 ZVS PWM 變換器原理，兩種不同的諧振過程是本章分析的重點，從中得出了實現(xiàn)零電壓開關(guān)的條件，為選擇電路元器件提供依據(jù)。 我國臺北 Delta(臺達 )電子公司推出 FB ZVSPWM 型 100A/48V ACDC開關(guān)整流器，主要技術(shù)指標(biāo)如下：開關(guān)頻率 50kHz，重 30kg，功率密度 183W/kg，效率90%，輸入端功率因數(shù) ，噪音 2mV，輸出紋波 28mV（ pp）， MTBF 約 10 萬小時。 Cmax=82pF,C1=100pF， Llk=52uF；負載小于額定值48%時，變化器失去 ZVS條件。 1990 年 VPEC 等設(shè)計試驗了輸出 2kW、 360V 的 FB ZVSPWM DCDC變換器。 MTBF17000 小時。 早在 1988 年 GE 公司 等就報導(dǎo)了三路輸出（ 5V、 15V、 25V）的250W FB ZVSPWM 開關(guān)電源變換器， fa=500kHz，功率密度 37W/ 3in ，效率 90%。 PSC FB ZVSPWM 變換器的缺點： 控制簡單（脈寬恒定，只控制移相）； 由于減少了開關(guān)過程損耗，可保證變換器效率達8090%，并且不會發(fā)生開關(guān)應(yīng)力過大的問題。在數(shù)字控制方面，據(jù)文獻看來基本是 DSP 比較多，而用 Microchip 公司的 DSC 高性能16位數(shù)字控制器在控制方面可以比 DSP 更優(yōu)越。電子設(shè)備的小型化和低成本化使電源以輕、薄 、小和高效率為發(fā)展方向。本文首先簡單介紹一下系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)，然后深入研究移相全橋 ZVS PWM 變換器原理和分析相關(guān)問題；接著是 1000W 開關(guān)電源的主電路硬件設(shè)計，包括主電路的拓撲結(jié)構(gòu)，功能電路以及各電路參數(shù)的計算與元器件的選擇；最后研究移相全橋電源的數(shù)字控制方案 ，包括軟硬件的設(shè)計。而隨著電路集成技術(shù)的提高，各種高性能微處理器的迅猛發(fā)展，已經(jīng)可以滿足實時控制的要求；體積小重量輕，可用于小型化、便攜電源；而其價格的降低，使得數(shù)字控制系統(tǒng)有了更為普及的應(yīng)用。模擬電路固有的精度差、溫度漂移大以及器件老化等問題，使得它在一些要求較高或者對接口、兼容要求高，溫度、噪聲敏感的場合難以達到令人滿意的效果。 本設(shè)計實現(xiàn)的是一款為輸入單相交流 220V；輸出直流電壓 0～ 100V 連續(xù)可調(diào)；最大輸出電流為 10A；最大輸出功率為 1000W的開關(guān)電源。任何電子設(shè)備都離不開可靠的電源，它們對電源的要求也越來越高。國內(nèi)外對全橋移相零電壓軟開關(guān)變換器的研究比較成熟，但目前研究熱點已轉(zhuǎn)向同時實現(xiàn)零電壓零電流軟開關(guān)。 PWM（ PSC FB ZVSPWM）變換器 在移相控制基礎(chǔ)上，利用功率 MOSFET 的輸出電容和輸出變壓器的漏感作為諧振元件，使 FB PWM 變換器四個開關(guān)管依次在零電壓下導(dǎo)通，實現(xiàn)恒頻開關(guān)，稱為 PSC FB ZVSPWM 變換器。開關(guān)管在 ZVS 條件下運行，開關(guān)損耗小，可實現(xiàn)高頻化； 電流、電壓應(yīng)力小，類似 PWM變換器。輸出整流二極管不能實現(xiàn)零開關(guān)，其開關(guān)損耗大。設(shè)計要求功率密度 10W/ 3in 。 1993 年美國 Unitrode 公司報導(dǎo)研制了 FB ZVSPWM DCDC 變換器，輸出， 500W，輸入 360V，開關(guān)頻率 200kHz
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