【正文】 e bigger, that is the purpose to curb the reverse current problem. Keywords: DCDC converter reverse current pulse block prebias 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 3 頁 目錄 摘要 .............................................................................................................................. Ⅱ Abstract ............................................................................................................................. 2 第一章 緒論 ......................................................................................................................... 4 直流變換器國內(nèi)外發(fā)展狀況 ........................................................................................ 4 開關(guān)電源發(fā)展趨勢 ...................................................................................................... 4 第二章 PSPICE仿真平臺 ........................................................................................................ 6 PSPICE發(fā)展與優(yōu)勢 ...................................................................................................... 6 模擬功能 ..................................................................................................................... 7 第三章 DCDC變換器基本原理 ............................................................................................... 9 DCDC 轉(zhuǎn)換器系統(tǒng) ...................................................................................................... 9 boost 型 DCDC 轉(zhuǎn)換器 ....................................................................................... 9 buck 型 DCDC轉(zhuǎn)換器 ..................................................................................... 10 buck/boost 型 DCDC 轉(zhuǎn)換器 ............................................................................. 11 電源控制技術(shù) .................................................................................................. 12 軟開關(guān)技 術(shù) ............................................................................................................... 13 準諧振電路 ..................................................................................................... 17 零開關(guān) PWM ................................................................................................... 19 變換器開關(guān)管驅(qū)動電路 ............................................................................................ 22 驅(qū)動電路要求 .................................................................................................. 22 幾種 MOSFET 驅(qū)動電路介紹及分析 .................................................................. 22 第四章 變換器開機問題解決方法研究 .................................................................................... 28 預偏置時 DC變換器出現(xiàn)的反向電流問題 .................................................................. 28 預偏置時輸出電流理論分析 ...................................................................................... 29 預偏置開機問題的 PSpice 軟件模擬 .......................................................................... 30 預偏置時開機問題解決方案 ....................................................................................... 32 添加簡單脈沖阻止電路 .................................................................................... 32 添加改進的脈沖阻止電路 ............................................................................... 33 第五章 結(jié)論 ....................................................................................................................... 36 致謝 ....................................................................................................................................... 37 參考文獻 ................................................................................................................................ 38 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 4 頁 第一章 緒論 直流變換器國內(nèi)外發(fā)展 狀況 直流 直流變換器是直流電源二次側(cè)核心部分，我國的直流電源技術(shù)研究，從理論到實驗、仿真，與世界水平比較是不低的，在一些方面還常有突破，但是在產(chǎn)品方面，結(jié)構(gòu)和工藝的差距就明顯了。某些境外公司在國內(nèi)設置的電源技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu)，近年來也投入技術(shù)力量與資金，成立了系統(tǒng)集成的有關(guān)內(nèi)容，作為應用基礎研究的重點，并加大資助強度，這將對我國電力電子系統(tǒng)集成的研究起到非常好 地導向作用 [1]。 1994 年，美國電源集成公司 (Power Integrations)在世界上率先研制成功三端隔離式 PWM 型單片開關(guān)電源，其屬于 AC/DC 電源變換器。它可以極大地提高開關(guān)速度，理論上開關(guān)損耗為零， 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 40 頁 第 5 頁噪聲也很小，這是提高開關(guān)電源工作頻率的一種方式。這樣不但解決了電路復雜、可靠性差的問題，也增加了保護等功能，簡化了電路，提高了平均無故障時間。高頻化的實現(xiàn)，需要相應的高速半導體器件和性能優(yōu)良的高頻電磁元件。 SPICE 的正式版 SPICE 2G 在 1975 年正式推出，但是該程序的運行環(huán)境至少為小型機。在大學里，它是工科類學生必會的分析與設計電路工具；在公司里，它是產(chǎn)品從設計、實驗到定型過程中不可缺少的設計工具。與印制版設計軟件配合使用，還可實現(xiàn)電子設計自動化。而且該軟件還集成了諸多數(shù)學運算，不僅提供基本的數(shù)學運算，還提供了正弦、余弦、絕對值、對數(shù)、指數(shù)等基本的函數(shù)運算。一般在對電路進行仿真的過程中，首先要對電路的靜態(tài)工作點進行分析和計算。暫態(tài)分析計算電路中電壓和電流隨時間的變化，即電路的時域分析。 在模擬電路中，無源器件和有源器件均會產(chǎn)生噪聲，主要包括電阻上產(chǎn)生的熱噪聲，半導體器件產(chǎn)生的散粒噪聲和閃爍噪聲。 （ 5）仿真步驟 1)放置所需元件（包括電源）； 2)連接導線； 3)設定要執(zhí)行的模擬內(nèi)容； 4）設定 Probe； 5）執(zhí)行模擬。輸入電流斷續(xù)。輸入電源電壓 Uin 加在貯能電感 L 兩端，電感電流為 m inLinL ItLUI ?? (16) 功率開關(guān)管導通結(jié)束（ t=ton）時，流過電感中的電流達到最大值，即 m inm a x LoninL ItLUI ?? (17) 功率開關(guān)管關(guān)斷時，電感兩端產(chǎn)生反向電壓，即下端為正，上端為負。把正弦半波分成 N等分，就可把其看成是 N 個彼此相連的脈沖列所組成的波形。由于調(diào)制信號通常為頻率變化的方波信號，因此， PFM 也叫做方波 FM， PWM是頻率的寬和窄的變化 ,PFM是頻率的有和無的變化 , PWM是利用波脈沖寬度控制輸出 ,PFM是利用脈沖的有無控制輸出 .其中 PWM 是目前應用在開關(guān)電源中最為廣泛的一種控制方式，它的特點是噪音低、滿負載時效率高且能工作在連續(xù)導電模式，現(xiàn)在市場上有多款性能好、價格低的 PWM 集成芯片，如 UCl842／ 2842／ 384 TDAl684 TL49SGl525／ 2525／ 3525 等； PFM 具有靜態(tài)功耗小的優(yōu)點，但它沒有限流的功能也不能工作于連 續(xù)導電方式，具有 PFM 功能的集成芯片有 MAX64 TL497 等； 其基本工作原理就是當輸出電壓 Vo 升高時，控制器輸出信號的脈沖寬度不變而周期變長，使占空比減小， Vo 降低。輸出電壓降和過沖值都保持在允許范圍內(nèi) [7]。硬開關(guān)電路及其導通與關(guān)斷過程波形圖如圖 5至圖 8所示 [7]。 t0之前，開關(guān)管 Q1 處于導通狀態(tài)，二極管 D 處于截止狀態(tài)， Cr上的電壓 UCr=0，流過 Lr的電流為輸出電流 Io。這個階段 Q1在零電壓導通。由于 iLrIo， iLr 在 Vin 的作用下線性上升。 VCr=0。下圖為該轉(zhuǎn)換器在一個 PWM 周期內(nèi)的工作波形： 圖 18 零電壓 PWM一個周期工作波形圖 ZVS PWM 轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)恒頻控制的 ZVS，而且電流應力小，但電壓應力較大。 （ 2）開關(guān)管導通期間驅(qū)動電路能保證 MOSFET 柵源極間電壓保持穩(wěn)定使可靠導通 。 功率 MOSFET 屬于電壓型控制器件 ,只要柵極和源極之間施加的電壓超過其閾值電壓就會導通。 還有一種與其相類似的電路如圖 22(b)所示 ,改進之處在于它只需要單電源。