【正文】 相互關(guān)聯(lián)的，解決一個，其他的都會得到緩解或相應(yīng)的解決。推挽正激DCDC變換器工作在一個高頻率開關(guān)周期存在八個工作模式。國內(nèi)研究動態(tài)：與國外開關(guān)電源技術(shù)相比，國內(nèi)從1977年才開始進(jìn)入初步發(fā)展期，起步較晚、技術(shù)相對落后。近些年來，國外研制出開關(guān)頻率達(dá)1MHz的高速PWM、PFM芯片。4. 分析仿真結(jié)果。同時，并聯(lián)結(jié)構(gòu)使每個并聯(lián)之路流過更小的功率，消除變換器的“熱點”，使熱分布均勻，提高可靠性。隨著電源技術(shù)的發(fā)展，低電壓、大電流的變換器因其技術(shù)含量高，應(yīng)用廣，越來越受到人 們重視。目前，單片開關(guān)電源已形成了幾十個系列、數(shù)百種產(chǎn)品。隨著集成電路的發(fā)展，開關(guān)電源逐漸向集成化方向發(fā)展，趨于小型化和模塊化。總之,本次設(shè)計讓我受益匪淺,使我對這四年所學(xué)的知識又有了一次全新的認(rèn)識。然后在其基礎(chǔ)上加一個電壓閉環(huán)進(jìn)行仿真，得出的仿真結(jié)果也理論值相同，符合設(shè)計要求。圖58為變壓器副邊二極管DDD7的電流波形 圖58閉環(huán)仿真（DDD7）電流波形由圖58可以發(fā)現(xiàn)，D5和D6在一個周期內(nèi)交替工作，D7工作在死區(qū)時間內(nèi)，負(fù)載電流在死區(qū)時間內(nèi)，經(jīng)二極管D7續(xù)流。下半部分是電感電流的波形，,在25A~40A這個范圍內(nèi)穩(wěn)定波動。原始回路增益函數(shù)其中，則可得取交越頻率=1/5=10KHz,則可求得原始回路函數(shù)在的增益為則可求得補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的增益為幅頻特性的轉(zhuǎn)折頻率補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)函數(shù)兩個零點頻率設(shè)計為原始回路函數(shù)兩個極點頻率的1/2，即則可求得在零點與之間的增益為至此可以求出補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的電阻值和電容值。 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計圖41所示為一種有源超前—滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，其傳遞函數(shù)為 （425）有源超前—滯后補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)有兩個零點，三個極點。最后還對主功率管的驅(qū)動電路進(jìn)行了分析，并確定出了主功率管的驅(qū)動電路。設(shè)計時應(yīng)考慮：1)由于雙管正激電路結(jié)構(gòu)上的需要，兩個主功率管必須電氣隔離，因此采取了如圖所示的隔離驅(qū)動電路。 這里我們采用了脈沖電流互感器，套在功率MOSFET的漏極引線上，線上流過的電流是漏極電流Ids。由于雙管正激變換器無直通現(xiàn)象，為了提高系統(tǒng)的動態(tài)相應(yīng)，可以盡量增大最大占空比，因此在設(shè)計時，將死區(qū)設(shè)置電阻Rd定位0。 流過整流管電流的瞬時值是流過開關(guān)管電流瞬時值的兩倍，則流 過整流管的最大電流為 I=2Iq=承受的最大電壓也為615V，選取DSEl30—12二極管?！?】a、占空比和變壓器變比的確定控制芯片選用UC3525，開關(guān)頻率設(shè)計在50K。②變壓器的磁化過程?！?】從以上分析可見，雙路交錯并聯(lián)雙管正激DC/DC變換器交替工作，向副邊傳輸能量，通過二極管DD2或DD4向電源回饋能量，實現(xiàn)鐵芯磁復(fù)位，電路結(jié)構(gòu)簡潔。D7關(guān)斷，D5導(dǎo)通，電源通過T1給副邊傳輸能量，T1磁化電流從零線性上升。⑤原邊續(xù)流二極管的電壓電流應(yīng)力流過該二極管的電流是變壓器磁化電流，其上的電壓是輸入電壓。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。 ③ 每個并聯(lián)支路流過更小的功率，消除變換器的“熱點”，使熱分布均勻，減輕了散熱設(shè)計的難度。雙管正激變換器技術(shù)成熟，在中等功率場合得到了廣泛的應(yīng)用。變壓器鐵芯不存在直流偏磁現(xiàn)象，功率管承受電源電壓，流過兩倍的輸入電流，適合高壓中功率場合。而且隨著電力電子新技術(shù)產(chǎn)品的“四化”發(fā)展方向：應(yīng)用技術(shù)的高頻化，硬件結(jié)構(gòu)的模塊化，軟件控制的數(shù)字化，產(chǎn)品性能的綠色化，新一代開關(guān)電源產(chǎn)品的技術(shù)含量將在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高，更加成熟、經(jīng)濟(jì)、實用、可靠，從而更好的服務(wù)于國民經(jīng)濟(jì)的各個相關(guān)行業(yè)，提供高品質(zhì)的電能。因此開關(guān)穩(wěn)壓電源適用于電網(wǎng)電壓波動很大的地區(qū)。開關(guān)穩(wěn)壓電源調(diào)整開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)。②由于開關(guān)管在開關(guān)狀態(tài)，功率消耗小，不需要采用大散熱器。⑤安全可靠。【3】2)反激變換器圖12反激變換器如圖12所示，其電路形式與正激變換器相似，只是變壓器的接法和作用不同。但全橋變換器功率器件較多，控制及驅(qū)動較復(fù)雜，并且變壓器鐵芯存在直流偏磁現(xiàn)象，橋臂存在直通現(xiàn)象，比較適合大功率場合。，經(jīng)過短暫的死區(qū)時間，負(fù)載電流經(jīng)二極管D7續(xù)流，變壓器磁化電流逐漸減小為零，實現(xiàn)鐵芯磁復(fù)位，能量回饋電源，然后另一路變換器開始工作，另一組變壓器的勵磁電流逐漸增大，然后重復(fù)之前過程。 基于對以上幾種常用隔離式DC/DC電路拓?fù)涞姆治?，根?jù)380VAC三相交流輸入，輸出平均功率3KVA的技術(shù)指標(biāo)，本次設(shè)計選擇交錯并聯(lián)雙管正激變換器。 為方便論述，將第一章交錯并聯(lián)雙管正激變換器的主電路再畫在這里，如圖21所示?！?】下面依據(jù)圖22所示的電壓電流原理波形，對這個過程進(jìn)行簡要的分析。D5關(guān)斷，D7開通，負(fù)載電流I0經(jīng)D7續(xù)流。②由于兩路交錯并聯(lián)，使得整流側(cè)輸出電壓等效占空比增加一倍，這就帶來兩個好處：，整流側(cè)輸出電壓占空比可以在0~1之間變化，提高了電路的動態(tài)響應(yīng)，并且有利于驅(qū)動電路的設(shè)計；，變壓器副邊匝數(shù)減少一倍，這使得整流側(cè)峰值電壓減小一半，續(xù)流時間減小，有利于選擇低電流定額的續(xù)流管。20%輸入電壓：交流電壓整流后得410VDC~615VDC輸出電壓：180V直流輸出輸出功率：該變換器是某逆變器的前級，逆變器輸出滿載功率為3KW。b、磁芯選擇 根據(jù)公式 （32）其中等價功率PT=，載流密度J=4A/mm2，窗口利用系數(shù)KO=，,，EE55B型磁芯符合.再根據(jù)公式 （33）得到變壓器原邊參數(shù)N1=，取28，根據(jù)變比要求取副邊匝數(shù)為14。 控制電路關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計 控制電路采用Unitrode公司的集成芯片UC3525，此芯片是電壓型芯片，可以外接一個運(yùn)算放大器，做電壓環(huán)，其內(nèi)部的運(yùn)放用來做電流環(huán)，該芯片具有功能強(qiáng)大、集成度高等優(yōu)點，能完全滿足控制及保護(hù)功能要求。在變換器出現(xiàn)某些故障時，可以拉低軟啟動端電平，使輸出為零，如輸出過欠壓故障、輸入過壓故障、功率管過流故障等。TT2是脈沖電流互感器，它們在電路中交替工作用來檢測功率M0SFET漏極流過的電流波形。這樣副邊檢測電壓 很好地再現(xiàn)了原邊脈沖電流。C為隔直電容，RR3為柵極驅(qū)動電阻，目的是防止電流尖峰引起的高頻振蕩。因此分析 Buck 變換器模型可以得到正激變換器的具體工作過程。理論上補(bǔ)償后的回路函數(shù)的增益交越頻率可設(shè)定為開關(guān)頻率的1/2，但是考慮抑制輸出開關(guān)紋波，增益的交越頻率以小于1/5的開關(guān)頻率較為恰當(dāng)。第5章 仿真分析 第5章 仿真分析 仿真的目的、意義與可信度仿真是科技開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)，仿真的目的在于建立一個模擬的實驗環(huán)境，提供一種高效的計算乃至是分析手段，從而減小開發(fā)過程中的盲目性，縮短開發(fā)周期。 閉環(huán)仿真及其結(jié)果分析本次設(shè)計中，采用電壓單閉環(huán)控制，對負(fù)載電壓進(jìn)行采樣作為采樣電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生差分信號，然后與三角波進(jìn)行疊加，產(chǎn)生PWM脈沖信號，構(gòu)成閉環(huán)控制。圖中負(fù)電壓的部分體現(xiàn)了一路變換器的開關(guān)管斷開后，其變壓器副邊對原邊的鉗位作用。最后，通過實驗結(jié)果論證了交錯并聯(lián)雙管正激變換器具有高效、可靠的優(yōu)點。同時還要感謝同班的各位同學(xué)，是他們使我的生活充滿樂趣，使我有一個和睦的生活、好的學(xué)習(xí)環(huán)境。近些年來，國外研制出開關(guān)頻率達(dá)1MHz的高速PWM、PFM芯片。二、國內(nèi)研究動態(tài)：與國外開關(guān)電源技術(shù)相比，國內(nèi)從1977年才開始進(jìn)入初步發(fā)展期，起步較晚、技術(shù)相對落后。應(yīng)用UC3525設(shè)計一套用于正激電路的低壓大電流變換器及其控制系統(tǒng)，通過Pspice仿真驗證其控制性能。的方式交替工作，一路雙管正激變換器工作時，另一路通過續(xù)流二極管續(xù)流，使能量回饋電源。第9—11周 利用Pspice仿真軟件進(jìn)行電路的閉環(huán)仿真，尋找等效數(shù)學(xué)模型，建立傳遞函數(shù)。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。每一種工作方式都有它的優(yōu)點和不足，往往適用于某一種或應(yīng)用場合。（2）主電路拓?fù)湟褬?gòu)建及相關(guān)元件的參數(shù)設(shè)計與計算已完成。在輸入電壓最低為410VDC時，保證輸出電壓以達(dá)到180V。工作過程： 、QDD2與副邊拓?fù)錁?gòu)成一路雙管正激變換器，DD4與副邊拓?fù)錁?gòu)成另一路正激變換器，DD6分別為這兩路正激變換器的副邊整流二極管，D7為兩路共用的續(xù)流二極管，L、C分別為輸出濾波電感和濾波電容。閉環(huán)工作過程： ，采樣電壓與給定的基準(zhǔn)電壓Vg進(jìn)行比較，通過電壓調(diào)節(jié)器輸出差分信號Uc。（—） 進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，使電路性能整體提升,完成畢業(yè)設(shè)計并開始撰寫論文。最后，進(jìn)行仿真和實驗，來驗證分析和比較。在文獻(xiàn)5中，研究討論了多輸出前向轉(zhuǎn)換器的反饋建模。最后，通過實驗和仿真驗證了結(jié)果。但是，他們交錯開關(guān)序列。通過仿真和實驗，得到如圖5所示，主開關(guān)的電流應(yīng)力之間的關(guān)系，輸出濾波電感的電感值和開關(guān)頻率之間的關(guān)系。在這些模型中，輸出電容電壓和電流通過濾波電感上的電壓被選擇作為狀態(tài)變量，被看做是輸乳變量的輸入電壓和占空比的干擾，輸出電壓擾動被選擇作為輸出變量。由式（18）得，POC電路的靜態(tài)增益，內(nèi)部頻率和阻尼比如式（24）、（25）和（26）所示：由式（19）得，PFD電路的靜態(tài)增益，內(nèi)部頻率和阻尼比如式（27）、（28）和（29）所示：比較得：在DCM模式下，PFD電路的開環(huán)增益比POC電路小。為了驗證分析和比較，進(jìn)行了試驗和仿真。顯然，DCM模式下，PFD電路有更小的超調(diào)和更快的響應(yīng)。參考文獻(xiàn)[ l ] , . 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On PE, , July 1998附錄5Two Interleaving Methods forTwoTransistor Forward ConverterFeng Han Gong Guanghai DehongXuZhejiang University, China燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評審意見表指導(dǎo)教師評語：成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日開題成績： 中期考核成績： 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會評語表答辯委員會評語：A、論文條理清晰、格式規(guī)范、語言表達(dá)準(zhǔn)確，畢業(yè)設(shè)計有一定價值。評語對應(yīng)選項處畫“√”總成績： 答辯委員會成員簽字： 答辯委員會主席簽字： 年 月 日