【正文】 根據(jù)控制要求，采用如圖31所示的3525外圍電路及參數(shù)要求。b、濾波電容根據(jù)公式 （35）其中R為5，=50KHZ，求得C=70uF。保護功能：輸入過壓保護、輸出過壓保護、原邊過流保護、后級保護、前級保護、輸出短路時具有限流功能(故障消除時能恢復(fù)正常工作)。【10】本章首先分析雙管正激變換器穩(wěn)態(tài)工作原理，主要從兩個方面展開：①變換器輸入輸出的基本關(guān)系以及電路中各個器件的電壓電流應(yīng)力關(guān)系。2承受的電壓為Ui。圖22半導(dǎo)體器件的電壓電流原理圖在t0時刻前，DD2上電壓均為（1/2）Vin，4上電壓均為Vin。圖21交錯并聯(lián)雙管正激變換器① 輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系 其中D是單路占空比，K是變壓器的變比（文中出現(xiàn)的占空比都是指單路占空比）。然后又進一步講述了交錯并聯(lián)雙管正激變換器的工作原理及其優(yōu)缺點。的方式交替工作，因此與單路正激變換器相比其等效占空比，提高一倍。D2導(dǎo)通，磁化能量回饋電源。3）推挽變換器圖13推挽變換器如圖13所示，電路結(jié)構(gòu)簡單，變壓器鐵芯雙向磁化，當一臺正激變換器不工作時，濾波電感能量可以通過另一臺正激變換器的二次側(cè)回路向負載釋放，因此相同鐵芯尺寸下，推挽電路能夠比正激式電路輸出更大的功率，但電路必須有良好的對稱性，否則容易引起直流偏磁導(dǎo)致鐵芯飽和。當穩(wěn)壓電路、高壓電路、負載等出現(xiàn)故障或短路時，能自動切斷電源，保護功能靈敏可靠。③穩(wěn)壓范圍寬。 交錯并聯(lián)雙管正激變換器研究畢業(yè)論文目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 DC/DC變換器常用拓撲介紹 2 本章小結(jié) 6第2章 主電路工作原理分析 7 7 8 10 10第3章 電路參數(shù)設(shè)計 11 設(shè)計的技術(shù)指標 11 主電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 11 控制電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 13 本章小結(jié) 16第4章 主電路小信號模型分析和補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 17 正激變換器小信號模型推導(dǎo)與分析 17 補償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 20 補償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計算 22 本章小結(jié) 24第5章 仿真分析 25 仿真的目的、意義與可信度 25 開環(huán)仿真及其結(jié)果分析 25 閉環(huán)仿真及其結(jié)果分析 27 本章小結(jié) 31結(jié)論 32參考文獻 33致謝 34附錄1 35附錄2 41附錄3 46附錄4 54附錄5 60I第1章 緒論 第1章 緒論 課題背景開關(guān)電源以其很多顯著的優(yōu)點正被越來越廣泛的應(yīng)用于國民生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。當開關(guān)穩(wěn)壓電源輸入的交流電壓在150~250范圍內(nèi)變化時，都能達到很好的穩(wěn)壓效果，輸出電壓的變化在2%以下。正是基于開關(guān)電源相對于傳統(tǒng)相控和線性電源的優(yōu)勢，很多相關(guān)單位和部門都將面臨著傳統(tǒng)電源的改造和改進工作。另外，變壓器繞組必須緊密耦合，以減小漏感，從而降低功率管的關(guān)斷電壓尖峰，這增大了變壓器繞制工藝的要求以及對所用功率器件電壓定額的要求。雙管正激變換器的優(yōu)點：① 電路結(jié)構(gòu)簡潔，通過兩個二極管來提供勵磁電流回路，實現(xiàn)鐵芯磁復(fù)位，去除了復(fù)雜的磁復(fù)位電路，與開關(guān)管串聯(lián)的二極管將開關(guān)管的電壓箝位在輸入電壓，同時為變壓器的勵磁電流提供回路，勵磁能量回饋給電源，減小了損耗，功率管只承受輸入直流母線電壓，電壓應(yīng)力低。與雙管正激變換器相比，正激變換器的交錯并聯(lián)具有許多優(yōu)點：① 在同樣工作頻率下，與雙管正激變換器相比，輸出濾波電感上電壓的頻率提高了一倍，減小了輸出濾波電感的體積。通過對它們性能的優(yōu)越性進行比較，綜合考慮各種因數(shù)，最終決定選用交錯并聯(lián)雙管正激變換器。② 關(guān)管的電壓電流應(yīng)力當開關(guān)管關(guān)斷時，開關(guān)管上的電壓是輸入電壓Vi，當開關(guān)管導(dǎo)通時，流過開關(guān)管的電流是經(jīng)變壓器變換后的負載電流，其有效值是③副邊整流管的電壓電流應(yīng)力流過整流管電流的有效值 對于兩路共用一個電感的拓撲來說，副邊整流二極管的電壓應(yīng)力是變壓器副邊電壓的兩倍。負載電流Io通過D7續(xù)流，DD4導(dǎo)通，磁化電流減小，變壓器T2實現(xiàn)鐵心磁復(fù)位。，4的驅(qū)動脈沖為高電平，4開通，開始工作與下半周期，兩路雙管正激變換器互換工作狀態(tài)，重復(fù)前半周期的工作過程。由于這部分相對簡單，這里只是將半導(dǎo)體器件的電壓電流應(yīng)力和輸入輸出電壓的關(guān)系列出。 主電路參數(shù)設(shè)計時，考慮穩(wěn)態(tài)時各元器件的電壓電流關(guān)系。 根據(jù)整流后的最高輸入電壓為615V,選取耐壓為800V的MOSFET。頻率由6腳與5腳值決定。要正常實現(xiàn)保護功能。霍爾電流傳感器是比較理想的快速電流檢測器件，但價格較貴限制了它的應(yīng)用。正常時，LM31l的輸出為高電平，當檢測到脈沖電壓的峰值超過基準電壓時，輸出低電平，這個信號傳給后接的保護、鎖定電路進行過流保護。由于隔直電容C的作用可以在關(guān)斷所驅(qū)動的管子時提供一個負壓，從而加速了功率管的關(guān)斷，因此有較高的抗干擾能力。假設(shè)電感電流連續(xù)，則Ton 時間內(nèi)，電感電流線性增加， （41） （42）T 時間內(nèi)，電感電流線性減小 （43） （44）以IL、Vc為狀態(tài)變量，分別列出Ton、Toff時間內(nèi)狀態(tài)方程表達式。由于補償后系統(tǒng)的位于的零點與極點，于是可求出在零點與之間的增益為 （433） （434）有以下公式可以求出補償網(wǎng)絡(luò)各元件參數(shù)：首先設(shè)定R2的值， （435） （436） （437） （438） （439）補償網(wǎng)絡(luò)電路的實現(xiàn)大都利用PWM控制芯片或IC芯片內(nèi)部的誤差放大器外加RC無源元件構(gòu)成，或者將PWM控制IC芯片內(nèi)部誤差放大器當做緩沖器，利用外加的運算放大器加RC無源元件構(gòu)成補償網(wǎng)絡(luò)電路?！?】 開環(huán)仿真及其結(jié)果分析雙管正激變換器交錯并聯(lián)技術(shù)的開環(huán)仿真電路圖如圖51所示，根據(jù)公式 得 得到的仿真波形驗證了設(shè)計電路的正確性。為清晰的表示幅值，對電感電流和負載電壓單獨仿真，圖56，圖57為單獨的負載電壓波形和電感電流波形。 本章小結(jié)本章主要是利Pspice對本次所設(shè)計的電路進行仿真，驗證其原理的正確性。其次由于采用的是交錯并聯(lián)結(jié)構(gòu)：，元件數(shù)量很少，附加損耗就少，變壓器的勵磁能量也返回給了輸入電源。感謝一切我愛和愛我的朋友，他們是我生活和學(xué)習(xí)的動力。之后相繼推出TOPSwitch、TOPSwitchII、TOPSwitchFx、TOPSwitchGX、PeakSwitch、LinkSwitch等系列產(chǎn)品。國內(nèi)開關(guān)電源自主研發(fā)及生產(chǎn)廠家有300多家，形成規(guī)模的有十多家。：交錯雙管并聯(lián)正激變換器通過兩路雙管正激變換器以相位相差180176。DCDC開關(guān)變換器的輸出輸入電壓比Vo/Vi與占空比D有關(guān)，即Vo/Vi=f(D)。近20年來，集成開關(guān)電源沿兩個方向發(fā)展。單片開關(guān)電源自問世以來便顯示出強大的生命力，其作為一項頗具發(fā)展前景和影響力的新產(chǎn)品，引起了國內(nèi)外電源界的普遍關(guān)注。在開關(guān)電源中，正激式和反激式有電路拓撲結(jié)構(gòu)簡單，輸入輸出電氣隔離等優(yōu)點， 廣泛應(yīng)用于中小功率電源變換場合。開關(guān)電源市場比較樂觀。(5)開環(huán)電路已仿真成功，閉環(huán)系統(tǒng)仿真電路拓撲已搭建。（2）驅(qū)動電源（Vpulse） 根據(jù)開關(guān)頻率為50K，計算出Vpulse參數(shù)如下： VV2：V1=15 VV4 ：V1=0,V2=0, V2=15,TD=0, TD=10u,TR=1n, TR=1n,TF=1n, TF=1n,PW=, PW=,PER=20u PER=20u （3）濾波器設(shè)計 a、濾波電感 根據(jù)公式可得L=130uH。的方式交替工作，因此與單路正激變換器相比其等效占空比，提高一倍變壓器磁芯復(fù)位過程：以T1為例，當2關(guān)斷后，由于變壓器的原邊、副邊均有剩磁，所以電流不能突變?yōu)榱?，原邊電流?jīng)續(xù)流二極管DD2續(xù)流，并逐漸減小，復(fù)變電流經(jīng)D5續(xù)流，電感電流經(jīng)D7續(xù)流，此時二極管DD7均導(dǎo)通，使變壓器副邊短路，副邊電壓為零，由于變壓器的鉗位作用，使原邊電壓為零，電流迅速減小為零，實現(xiàn)變壓器復(fù)位。 ，PWM的占空比D變小，使開關(guān)管的開通時間變短，降低負載端的輸出電壓。六、對指導(dǎo)教師及學(xué)院管理的意見及建議 通過近10周的畢業(yè)設(shè)計，讓我對本次設(shè)計有了一個全新的認識，學(xué)院老師帶領(lǐng)我們?nèi)娜獾剡M行知識的探討與求索，不斷的鼓勵、指正我們，讓我們能夠真正做到學(xué)有所獲！ 在此，特別感謝我的指導(dǎo)老師,吳俊娟老師的教導(dǎo)及指正，在此表示感謝。相比于半橋或全橋電路，雙管正激電路不存在橋臂直通現(xiàn)象，因而更可靠。在第一種方法中，兩個轉(zhuǎn)換器并聯(lián)在輸出電容側(cè)。在POC電路中，每一路雙管正激變換器都有獨立的濾波電感和續(xù)流二極管。次紋波電流為：通過比較（2）和（3），可以發(fā)現(xiàn)，為了保持輸出電容的紋波電流相同，POC電路的電感值應(yīng)為PDF電路的兩倍。因為POC電路使用兩個續(xù)流二極管，二POC電路使用一個。B．在DCM模式中POC和PFD電路的小信號模型在連續(xù)電流模式下（DCM），POD電路的小信號模型與（16）是完全不同的，如（18）所示：其中，U0是輸出電壓，D1是DCM模式下POC電路的占空比在DCM模式下，PFD電路的小信號模型如（19）所示：其中，D2是DCM模式下PFD電路的占空比由（18），（19）得，在DCM模式下，POC和PFD電路的小信號模型和穩(wěn)定的輸出電壓有關(guān)，主要區(qū)別是DCM和CCM的小信號。在DCM模式下，PFD電路的固有諧振頻率比POC電路大。PFD和POC電路中，續(xù)流二極管上的電壓波形如圖12（a）、（b）所示。但是，在穩(wěn)定狀態(tài)下，與續(xù)流二極管（PFD）并聯(lián)的轉(zhuǎn)換器（和交錯）可以看做是兩倍的單路雙管正激變換器。B、論文條理清楚，格式規(guī)范、語言表達較準確，畢業(yè)設(shè)計有價值。C、論文條理較清楚，書寫格式較規(guī)范、語言表達較準確，畢業(yè)設(shè)計有價值，主要問題回答較準確。在CCM模式下，POC電路和PFD電路的動態(tài)性能相同。圖13給出了CCM模式下，POC和PFD電路的階躍響應(yīng)。由圖8得，隨著輸出電壓和負載電阻的增加，固有共振頻率差的絕對值減小。C．動態(tài)性能比較通過（4）和（14），在CCM模式下，POC和PFD電路的小信號模型相同，如（23）所示：其中，這就是說，在CCM模式下，POC和PFD電路擁有相同的動態(tài)性能。在PFD電路中，續(xù)流二極管的電壓應(yīng)力為POC電路的一半。主開關(guān)和箝位二極管的電壓應(yīng)力等于源電壓，即正向二極管（D15，D16）和續(xù)流二極管（D17，D18）的電壓應(yīng)力由如下公式給出：（2）PFD電路的應(yīng)力在圖3所示的PFD電路中，正向二極管和續(xù)流二極管的電流應(yīng)力相同，由如下公式給出：比較（4）和（9a），可以得出主開關(guān)和鉗位二極管的電流應(yīng)力：其中，N2是變壓器T21和T22的匝數(shù)比在PFD電路中主開關(guān)和鉗位二極管的電壓應(yīng)力等于Ud續(xù)流二極管的電壓應(yīng)力是：在PFD電路中，正向二極管D25和D27的電壓應(yīng)力是：（3）應(yīng)力比較為了比較POC電路和PFD電路元器件電壓和電流應(yīng)力，首先必須考慮變壓器的匝數(shù)比。圖2給出了POC電路的關(guān)鍵波形。然而，就筆者所知，之前沒有過關(guān)于這兩種方法詳細比較的報道，尤其是在動態(tài)性能方面。在文獻1中，呈現(xiàn)了非耗散緩沖的高頻TTFC。分析并比較了靜態(tài)性能和動態(tài)性能。，由于對變壓器匝數(shù)設(shè)計不符合實際應(yīng)用，導(dǎo)致輸出電壓波形不理想，在吳老師的幫助下，在原有匝數(shù)比不變的情況下，增多了匝數(shù)，完成了變壓器參數(shù)的修改。下半部分是電感電流的波形，～30A這個范圍內(nèi)穩(wěn)定波動。（4）半導(dǎo)體器件選取 a、開關(guān)管 根據(jù)整流后的最高輸入電壓為615V,選取耐壓為800V的MOSFET。(2)未進行參數(shù)優(yōu)化，使電路性能整體提升。四、存在問題雙管正激變換器還存在其他問題，但是其缺點是