【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過(guò)的材料。均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬(wàn)字。有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程。設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？

　　

【正文】 圖 PWM 波控制程序流程圖 16 第五章 PSZVSPWM 軟開(kāi)關(guān)的仿真與分析 PSZVSPWM 軟開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)與仿真 本文不僅分析移相全橋 ZVS PWM 軟開(kāi)關(guān)的電路結(jié)構(gòu)和原理還將進(jìn)行其仿真與記錄。本次仿真的所運(yùn)用的軟件是 SPIM，在 PC 平臺(tái)上用來(lái)進(jìn)行，對(duì)于 SPIM而言，在本次設(shè)計(jì)中，沒(méi)有完全運(yùn)用，本次設(shè)計(jì)中所運(yùn)用的是 SPIM 軟件中重要的組件，對(duì)于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、電路的仿真和綜合分析的集成運(yùn)用，因此這個(gè)組件給我所設(shè)計(jì)的電路提供一個(gè)良好的空間。這個(gè)組件的優(yōu)點(diǎn)在于：第一對(duì)于鼠標(biāo)的操作我們都不陌生，鼠標(biāo)的操作非常的簡(jiǎn)單，在鼠標(biāo)的操作中，我們就可以十分輕松的畫(huà)出非常復(fù)雜的電路系統(tǒng)模型；第二直接就可以在 PSIM 上實(shí)行仿真和波形演示。在 SPIM 中，它非常的使用，不僅僅適應(yīng)面廣，在許多領(lǐng)域都可以使用，它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及流程都非常的清楚，對(duì)于仿真而言，更加的精細(xì)，具有效率高，非常 靈活，更加貼近實(shí)際，等許多的優(yōu)點(diǎn)令我們使用。上面已經(jīng)對(duì) SPIM 在本次設(shè)計(jì)中的運(yùn)用和理解，在如今社會(huì)中已被很多處使用，對(duì)于數(shù)字信號(hào)的分析，對(duì)于控制理論的解析，在本次設(shè)計(jì)中，仿真和電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，但是 SPIM 還可以運(yùn)用到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的仿真和較難的電路設(shè)計(jì)。在基于 SPIM 平臺(tái)所繪制的仿真圖，主要的原件都取之于 ELements 這模塊庫(kù)中。在這一圖中的所有元件均為理想器件，理想變壓器原邊匝數(shù)： Np=28，理想變壓器副邊匝數(shù)： Ns=Nt=6。 如圖 所示的是我所設(shè)計(jì)制作的 PSIM 軟件中平臺(tái)下的軟開(kāi)關(guān)仿真電路圖。 17 圖 pszvspwm 軟開(kāi)關(guān)仿真電路圖 仿真圖中各模塊介紹 ： 如圖 所示， 這一部分由四個(gè) IGBT 構(gòu)成（ 絕緣柵雙極型晶體管 IGBT），同時(shí)每個(gè) IGBT 都并聯(lián)一個(gè)電容，這些電容是 IGBT 的輸出結(jié)電容，且四個(gè)電容大小均等即 C1=C2=C3=C4。同時(shí)四個(gè) Sqraeware Voltage Source（可以用逆變器實(shí)現(xiàn)，Sqraeware Voltage Source 作為觸發(fā)脈沖）作為為 IGBT 提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。每個(gè)橋臂的兩個(gè)功率管成 180 度互補(bǔ)導(dǎo)通，兩個(gè)橋臂的導(dǎo)通角相差一個(gè)相 位，通過(guò)調(diào)節(jié)這個(gè)相位即移相角的大小來(lái)調(diào)節(jié)電壓的輸出。 IGBT1 和 IGBT2 分別超前于 IGBT4和 IGBT3 一個(gè)相位，這里 1 和 2 組成的是超前橋臂，而 4 和 3 組成的是滯后橋臂。而在工作時(shí)，只有對(duì)角上的開(kāi)關(guān)管同時(shí)導(dǎo)通，輸入才能通過(guò)變壓器 T 向負(fù)載提供能量。 18 圖 開(kāi)關(guān)管（全橋）仿真圖 ： 如圖 所示部分，電感 LIK 由兩部分組成，一個(gè)是變壓器的漏感，另一個(gè)是原邊的串聯(lián)諧振電感。由于采取全橋變換的方式，設(shè)計(jì)中要對(duì)變壓器原邊漏感的大小加以限制，其大小直接影響到副邊占空比的丟失，及副邊的電壓電流振蕩。副邊占空比丟失是指當(dāng)變壓器原邊電流在轉(zhuǎn)向過(guò)程中不足以提供負(fù)載電流時(shí)，副邊的整流二極管全部導(dǎo)通，從而端電壓為 0，占空比丟失。占空比大小與原邊漏感大小成正比，與變壓器的匝數(shù)成反比。在設(shè)計(jì)中，為了有較寬的電壓輸入范圍，變壓器匝比一般由墜地輸入電壓 Uin(min)確定。這得出以下的公式： 副邊電壓最小值： Us(min)=（ Uo+UD+ULf） /Ds（ max）； 變壓器匝比：n=Uin(min)/Us(min) 變壓器副邊匝數(shù)： Wp=nWs 而 Ws=Us(min)Ds(max)/4fsAcBm 諧振電感 LIK 可為開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)零電壓提供足夠的能量，因?yàn)槌皹虮圯^易實(shí)現(xiàn)零 19 電壓開(kāi)通及關(guān)斷，而滯后臂較難實(shí)現(xiàn)，所以需要諧振電感來(lái)給滯后橋臂提供能量使其達(dá)到零電壓開(kāi)關(guān)。 諧振和保護(hù)部分 仿真運(yùn)行結(jié)果及其波形圖 軟開(kāi)關(guān)的參數(shù)要求有如下幾點(diǎn)： 輸入直流電壓： Vin=310V； 功率開(kāi)關(guān)管： IGBT； 諧振電容： Cr=560pF； 諧振電感： Lr=25uH； 理想變壓器原邊匝數(shù)： Np=28； 理想變壓器副邊匝數(shù)： Ns=Nt=6； 輸出濾波電容： Cf=2020uF； 濾波電感： Lf=50uF。 各個(gè)測(cè)量?jī)x器的量程均合適。 （波形圖） 經(jīng)過(guò)參數(shù)設(shè)定后，對(duì)仿真電路進(jìn)行仿真，仿真的結(jié)果： 仿真波形如下： 20 圖 開(kāi)關(guān)管 Q1 的電流及電壓的仿真波形 有圖 3 可知開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電壓開(kāi)通。電壓 UAB仿真波形如圖 4。 圖 電壓 UAB 仿真波形 21 輸出電壓 Ur 的波形如圖 5，其穩(wěn)定輸出 Ur=25V。 圖 輸出電壓 Ur 的波形 22 結(jié)論 通過(guò)這段時(shí)間的努力，在盧老師的幫助下，使我完成了畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。在論文中主要是講開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展方向，對(duì)待如何實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，研究全橋 PWM 變換器，以及工作原理和其控制方式，能夠熟練掌握系統(tǒng)調(diào)試的方法，對(duì)設(shè)計(jì)要求達(dá)到系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì) SPIM 的認(rèn)識(shí)，并且對(duì)開(kāi)關(guān)電源的典型電路進(jìn)行了仿真，對(duì)仿真的結(jié)果進(jìn)行了分析。系統(tǒng)的了解到了硬開(kāi)關(guān)和軟開(kāi)關(guān)的不同，學(xué)到了很多知識(shí)。如對(duì)電路的仿真有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)全橋變換器的知識(shí)得到更加全面的理解。這四個(gè)月期間，第一個(gè)月我不知如 何下手，面對(duì)自己的論文題目有點(diǎn)迷茫，于是就在網(wǎng)上查找有關(guān)軟開(kāi)關(guān)方面的知識(shí)，并且進(jìn)行學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的努力，我對(duì)軟開(kāi)關(guān)的認(rèn)識(shí)的得到了提高。在接下的時(shí)間內(nèi)，對(duì)待自己理解的做好記錄，不明白的記上筆記，并且對(duì)論文進(jìn)行初步的書(shū)寫(xiě)。在最后的一個(gè)月中，把自己遇到不會(huì)的找盧老師進(jìn)行解答，最后把自己理解的融入到畢業(yè)設(shè)計(jì)中。在本次設(shè)計(jì)中還有部分的問(wèn)題，控制全橋 PWM DCDC 轉(zhuǎn)換器具有的性質(zhì)沒(méi)有全面的認(rèn)識(shí)，在以后的時(shí)間中，換需要改進(jìn)。 23 致謝 轉(zhuǎn)眼間時(shí)間過(guò)得真快，四個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束啦。短短的四個(gè)月中，在盧老師的幫助順利的完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這期間，在論文題目的時(shí)候，我對(duì)課題的知識(shí)了解甚少，老師給了我相關(guān)的題目知識(shí)，對(duì)我的幫助的十分的大。在設(shè)計(jì)論文期間，遇到了各種不理解的專業(yè)知道，盧老師對(duì)我細(xì)心的講解，遇到了很多困難，都一一排除。在最后的調(diào)試中，對(duì)仿真的不了解，盧老師對(duì)我進(jìn)行了輔導(dǎo)，讓我學(xué)到了一部分的仿真知識(shí)。在電路中也遇到了很多不明白的知識(shí)，盧老師不辭辛苦的對(duì)我進(jìn)行了講解。我十分感謝盧老師，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，盧老師對(duì)我的幫助非常的大，在盧 老師對(duì)我的講解中，不僅僅學(xué)到了很多專業(yè)知識(shí)，也開(kāi)闊我的視野。 24 參考文獻(xiàn) [1] braham I． Pressman．開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì) (第二版 )[M]．王志強(qiáng)等譯．北京：電子工業(yè)出版社，2020． [2] 杜貴平 .電氣應(yīng)用 ,高頻開(kāi)關(guān)電源的探究 2020, 24(9) : 1 6 . 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