【正文】 第 20 頁 在 QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境下設(shè)計 基于 QuarterII 的設(shè)計流程 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 21 頁 模型搭建 田 晨：大功率脈沖變換器高頻化技術(shù)研究 第 22 頁 仿真過程及分析 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 23 頁 第 4 章 總結(jié) 這 次畢業(yè)設(shè)計我做的大功率脈沖變換器的高頻化研究。通過這樣的一個自己從開始到結(jié)束全程自己參與的設(shè)計來說對知識的了解和掌握是純理論的學(xué)習(xí)遠遠達不到的效果。 最后 ，感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者教授，本論文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文 獻， 如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。s Day. More and more young Chinese people begin to celebrate this day in a very similar way as that in western countries. Fewer people than ever will gaze at the heavens on Saturday to pick out the two stars shining bright on either side of the Milky Way, that is, if people even know on which day Qixi falls. There are ready reminders dotted about, in the form of big ads saying Sales on Chinese Valentine39。s time for the wild fruits to ripe. The picturesque Arxan in Autumn is indeed a fairyland only exists in a dream that satisfies all your fantasies. If it rains heavily on Saturday night, some elderly Chinese will say it is because Zhinu, or the Weaving Maid, is crying on the day she met her husband Niulang, or the Cowherd, on the Milky Way. Most Chinese remember being told this romantic tragedy when they were children on Qixi, or the Seventh Night Festival, which falls on the seventh day of the seventh lunar month, which is usually in early August. This year it falls on Saturday, August 2. Folklore Story As the story goes, once there was a cowherd, Niulang, who lived with his elder brother 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 27 頁 and sisterinlaw. But she disliked and abused him, and the boy was forced to leave home with only an old cow for pany. The cow, however, was a former god who had violated imperial rules and was sent to earth in bovine form. One day the cow led Niulang to a lake where fairies took a bath on earth. Among them was Zhinu, the most beautiful fairy and a skilled seamstress. The two fell in love at first sight and were soon married. They had a son and daughter and their happy life was held up as an example for hundreds of years in China. Yet in the eyes of the Jade Emperor, the Supreme Deity in Taoism, marriage between a mortal and fairy was strictly forbidden. He ordered the heaven troop to catch Zhinu back. Niulang grew desperate when he discovered Zhinu had been taken back to heaven. Driven by Niulang39。陳桂濤老師 嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的學(xué)術(shù)知識、誨人不倦的敬業(yè)精神以及 寬容的待人風(fēng)范使我獲益頗多， 老師平時加強畢業(yè)設(shè)計的輔導(dǎo)，我們還可隨時找老師進行答疑，老師為方便我們聯(lián)系，把電話號碼和 Email地址留給了我們，如果有什么事就可以及時得到解決，這樣問題不致堆積、也不會因此拖了進度。同時在這次畢業(yè)設(shè)計中遇到了很多的麻煩，最難的莫過于 FPGA的編程過程了，大量的新語言都需要自己去慢慢學(xué)習(xí)，最終在還是一點一點的攻克了下來。表 1給出 ditherN =2位時數(shù)字“抖動”生成方式的查找表。圖 2示出數(shù)字“抖動“示意圖。輸入的占空比被分解成為高低兩部分。為了解決系統(tǒng)對 DPWM 精度要求與過高的技術(shù)頻率直接的矛盾，數(shù)字電源的先驅(qū)們設(shè)計 西安理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 第 15 頁 了幾種其他形式的 DPWM 結(jié)構(gòu) 2，延遲式 DPWM 不使用高頻時鐘的最直接的方法就是使用延遲線。在一次開關(guān)周期內(nèi)通 過 DPWM 自己內(nèi)部的高頻計數(shù)器數(shù)值與輸入的占空比數(shù)值相比較，來控制翻轉(zhuǎn)輸出信號實現(xiàn)功能。 田 晨：大功率脈沖變換器高頻化技術(shù)研究 第 14 頁 第 3 章 高精度 PWM 波的產(chǎn)生 數(shù)字開關(guān)電源已逐漸成為一個發(fā)展趨勢。 模態(tài) 2： [1t ~ 2t ] 在 t= 時刻， Q2a 和 Q3a 同時導(dǎo)通，電流向為 :Q3a— R— Q2a，在 t= 時刻，Q2 和 Q3 同時實現(xiàn)零電流關(guān)斷。通過合理的設(shè)計可以使輸出電流紋波幅值接近于或等于零 ,實現(xiàn)零紋波輸出。其并聯(lián)運行可能有 三種情況 :步 ,則整個系統(tǒng)特性類似于單個模塊 ,如圖 1(a)。 實現(xiàn)高精度的 PWM波是通過研究數(shù)字“抖動”的基本原理，以 FPGA為載體在 基于計數(shù)方式的數(shù)字 PWM上使用數(shù)字“抖動”來提高 DPWM的精度，精度達到 500ps。其前級的脈沖變換器如下圖所示： 本論文的主要內(nèi)容 設(shè)計內(nèi)容： 1. 了解脈沖電源 了解脈沖電源高頻化 交錯并聯(lián)拓撲基本結(jié)構(gòu)，特性和工作原理。在電鍍過程中，被 鍍件附近有 個極化區(qū)域，該區(qū)域的離子濃度隨著通電時間的延長，離子濃度也隨著降低，被 鍍件上金屬離子的沉積速度減慢，如果在此時將電源停電，致使離子濃度恢復(fù)加 快，再施加電源，必將提高金屬離子的沉積速度，并且也可解決不規(guī)則形狀被鍍 件的均鍍問題。智能化脈沖電源 。（參考《倍頻式 700KHZ 高頻大功率感應(yīng)加熱電源的研究》）其主電路拓撲圖如下所示： 本論文的主電路拓撲即參考上述拓撲的等效拓撲圖，利用分時復(fù)合控制功率策略。本文主要利用了交錯并聯(lián)的技術(shù)，實現(xiàn)了倍頻的目的，并且完成了實現(xiàn)高精度的 DPWM 波的發(fā)生。這些問題的出現(xiàn)便隨之出現(xiàn)了高頻化的脈沖電源的研究。由于 MOSFET 在高頻化下的電壓、電流容量等級低，使得其輸出功率容量提升受到限制。出現(xiàn)了許多新型的脈沖電源和新的發(fā)展趨勢。 3）大功率高頻脈沖電源在印刷電路板鍍銅上的工業(yè)化應(yīng)用 將電鍍槽與脈沖電源相連接構(gòu)成的電鍍體系，其所進行的電鍍過程就是脈沖電鍍。 從電源技術(shù)要求來看，要實現(xiàn)脈沖電源波形穩(wěn)定、參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬，必定使 電路復(fù)雜化、造價提高、可靠性降低。 3） FPGA 內(nèi)部有豐富的觸發(fā)器和 I/O 引腳。但是隨著開關(guān)頻率的 提高，功率開關(guān)管損耗在電源運行中所占的比例也將增加，使得效率有所降低。交錯并聯(lián)電源系統(tǒng)不但具有并聯(lián)電源系統(tǒng)的所有優(yōu)點 ,還具有如下特征 [1]:①交錯并聯(lián)拓撲輸出電流 outI 的紋波頻率為 fsN (fs=1/Ts),可以極大地降低濾波器和磁性元件的要求 , 從 而 提 高 了 整 個 交 錯 并 聯(lián)電源系統(tǒng)的功率密度 ,同時濾波器容量的減小可以提高系統(tǒng) 的瞬態(tài)響應(yīng)特性。電路的穩(wěn)定運行狀態(tài)在一個周期內(nèi)可分為 4 個運行階段。 田 晨：大功率脈沖變換器高頻化技術(shù)研究 第 12 頁 主電路參數(shù)計算 本課題設(shè)計的倍頻電路的基本參數(shù)為： 輸出功率 P=10KW 根據(jù)本課題選擇的調(diào)功方式計算整流橋的參數(shù)。 數(shù)字 PWM（ DPWM）的高精度已成為目前的研究熱點，也是數(shù)字控制開關(guān)電源中急需解決的一個問題。當數(shù)字電源的開關(guān)頻率 .人 w為 1 MHz, DPWM位數(shù)為 l0bit時，可以得出計數(shù)器需要的頻率達到了 1 GHz。因此純粹的延遲式 DPWM 并沒有太多的應(yīng)用空間。 田 晨：大功率脈沖變換器高頻化技術(shù)研究 第 16 頁 基于 FPGA 編程實現(xiàn)交錯倍頻控制的高精度 PWM 波 數(shù)字“抖動” 首先來介紹一種以 FPGA 為載體， 基于計數(shù)方式的數(shù)字 PWM上使用數(shù)字“