【正文】 當(dāng)這些 故障 發(fā)生時，通過一定的電路轉(zhuǎn)換成高于 的 電壓， 接到 C/S 端 ，就能夠?qū)﹄娐穼崿F(xiàn)保護(hù)了。 管腳 5 C/S(+) 為電流檢測端， 內(nèi)部 是一個電流誤差放大器，承擔(dān)比較器的作用。 第五章 功率器件參數(shù) 設(shè)計及選擇 25 管腳 2 為電壓反饋增益控制端， 作為 誤差放大器的輸出 端 ， 該誤差放大器實際上是一個運(yùn)算放大器， 當(dāng) 放大器 的輸出 電壓 小于 1V時 可以 實現(xiàn) 180176。 UC3875 的開通 門檻電壓為 ， 關(guān)閉門檻電壓為 ； 能輸出 01 的 占空比；可以 通過 外圍電路 的 電阻電容來設(shè)置死區(qū)時間；3875 的 工作 頻率 可高達(dá) 1M 赫茲 ；可以輸出四個驅(qū)動能力到 2 安培的 圖騰 柱式驅(qū)動波形 ； 自 帶有軟啟動功能； 內(nèi)部 有 10MHZ 的 誤差放大器， 且 該芯片 配 有 5v 的 基準(zhǔn)電壓。在 該變換器 中 ， 合理 分析 選擇該 型號的 二極管 。因此 ， 應(yīng)該選擇一個合適的電容數(shù)值， 在實際實踐 中，一般選用 最小值 的 24 倍 。其中 ， 輔助 鉗位 定容起到了重要作用。??????。 輸出 濾波 電容 的 選取 在變壓器 副邊輸出的直流 電壓 中 ， 含有一定的高頻 紋波 分量。 綜上 ，本變換器的輸出濾波電感 的電流脈動值為 。 綜上 ， 選擇 DESI 6012A。 則 可近似計算整流管的 額定 電 流 Id： Id = √ ????2???? +(14????)178。 整流二極管 的選取 副邊輸出 采用全橋 整流 ， 可以減少 整流電路的損耗， D1~D4 為 快恢復(fù)二極管 。 隔離 變壓器的 設(shè)計 高頻變壓器 T 起 著隔離和降壓的作用。 167。逆變 全橋 電路 由 四只 相同的 絕緣柵雙極型晶體管 （ IGBT）組成 。 主電路設(shè)計 在電器設(shè)備或電力系統(tǒng)中 .直接承擔(dān)電能的交換或控制任務(wù)的電路稱為主電路 。 移相 PWM 控制 方式通過功率管并聯(lián)電容和原邊 漏感 作為諧振器件，利用 變壓器 的漏感儲能對并聯(lián)電容的充放電來使開關(guān)管的兩端電壓 降為零 ，從而 使四個 功率管 依次 在零電壓的條件下導(dǎo)通 ， 此外，在并聯(lián)電容充電的0 . 0 0 0 2 0 . 0 0 0 3 0 . 0 0 0 4 0 . 0 0 0 5T i m e ( s )0 2 0 0200400600I 4 * 1 0 0 V4燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 情況下完成零電壓關(guān)斷 。 滯后橋臂 零 電流 開關(guān)的實現(xiàn) （ a）超前橋臂 Q3 的 電壓電流波形 由 上文分析，該變換器的超前橋臂 Q2 和 Q4 應(yīng)該 實現(xiàn) ZCS， 經(jīng)過 PSIM 軟件 仿真，可以驗證 滯后 橋臂 零電流軟 開關(guān) 的 實現(xiàn)。 通 過 PSIM 仿真 ，可以得到逆變?nèi)珮虻妮敵鲭妷杭醋儔浩鞯脑呺妷喝缦聢D ， 是一個交流方波電壓，與先前的理論分析 吻合 。 電路各 工作模式 仿 真 仿真（ simulatian） 通過 對系統(tǒng) 模擬 的試驗 來 研究系統(tǒng) 特點 與 性能 ，又稱模擬，是一種 實用 有效的研究手段。二者的 誤差 信號經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器 PI 后送達(dá) 脈沖 移相生成 電路，產(chǎn)生四路 PWM 脈沖 驅(qū)動信號 ，再 經(jīng)過 驅(qū)動 電路后驅(qū)動 IGBT 來進(jìn)行功率變換 ， 最終經(jīng)過濾波電路后輸出所需直流 電壓 信號。四路移相 驅(qū)動脈沖的每一路都設(shè)置了一定的死區(qū)間隔。 相移， 使得 Q1 與 Q2， Q3 與 Q4 同相 ，封鎖功率輸出 ；誤差信號的另一路與鋸齒波比較決定 移相角度 的大小。 如圖 ，時鐘電源 產(chǎn)生 40KHZ 的方波信號 ，此信號經(jīng)過 D 觸發(fā)器2 分頻 后，生成兩路 20KHZ 且 互補(bǔ)的方波 PWM 脈沖 ，這兩路脈沖用來控制滯后橋臂 的 兩個開關(guān)管。逆變 全橋 開關(guān)管的燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 控制方式是由 PWM 移相 脈沖進(jìn)行控制 ； 隔離變壓原邊 接 有輸入濾波電感； 變壓器 的副邊輸出方波 電壓經(jīng)過 全橋整流 電路 加之濾波環(huán)節(jié)，最終生成穩(wěn)定直流電壓輸出。從而大大 地降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，減少了器件 在開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾，為變換器提高開關(guān)頻率、提升效率、減少 尺寸及重量提供了良好的條件。 根據(jù) 各個電路模塊的工作原理，可以在仿真軟件 上 搭建出設(shè)計好的電路系統(tǒng)，再運(yùn)行仿真，即可得到系統(tǒng)的模擬輸出與 測試點 的電壓 或 電流信號波形。 用戶 可以直接從其元件庫里選取自己所需要的 元器件 ，修改參數(shù)后 使用，也可以 自己 搭建具有一定 功能的電路模塊投入 實驗 。本 論文通過 對 變換器 進(jìn)行 仿真分析，來驗證第二 章 的工作原理 及 對 變換器的輸出結(jié)果 進(jìn)行 分析 。2Vd=73uh 輸出濾波電容 C0= ????8????(2????)2△??[1? ??0???????? 。 變壓器 隔離部分 變壓器 原副邊匝數(shù) 比 n=?????? ????? =?????? ? (????+2???? +??????)/? =15 167。其中主電路又包括逆變?nèi)珮?、隔離 變壓器 、輸出 整流橋三部分 ； 輔助電路包括鉗位電容 、小二極管 兩部分 。 由 ② 知道 ，電路的實際占空比 受到了 一定的限制 ， 因此 輔助 電容 應(yīng)該 盡可能小來實現(xiàn)最大占空比。 2． 滯后橋臂實現(xiàn) 零電流 開關(guān) 的 條件 滯后橋臂開關(guān)管 的 Q2 和 Q4 的零電流開關(guān)條件是通過原邊漏感和副邊的鉗位 電容 Cc 的諧振，使原邊電流 最終 諧振到零實現(xiàn)的。而滯后橋臂開關(guān)的 ZCS 則是由在續(xù)流期間復(fù)位原邊電流實現(xiàn) 的 。??0)???? (18) [t6t7] 前 半個 工作周期 t0t7 結(jié)束 ， 后半個工作周期與之類似 。 ip = ?????? ???????????? ?? (17) [t5t6] 模式 七 [t6t7] T6 時刻 ， 原邊 電流 復(fù)位 為零 ， Cc 經(jīng)過 dh 進(jìn)行 續(xù)流 ， 續(xù)流 期間 關(guān)斷 S4， S4 為 零電流關(guān)斷 。 S3 與S1 之間 的死區(qū)時 間 td＞ t35。 模式五 [t4t5] [t4t5] Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdi燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdi當(dāng) 整流橋電壓 Vrec 降至為 鉗位 電壓 Vcc 時 ， 二極管 dh 導(dǎo)通并且 Cc 為 整流橋提供電壓。（ C1:C3) (15) t=??178。 因為 C1 的 存在，所以 S1 是 零電壓關(guān)斷。???????? 模式三 [t2t3] Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdiTd 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdi燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 [t2t3] Dc 斷開。 原邊 電流 ip 和電容 電壓 Vcc 及 整流橋電壓 Vrec 的公式如下： ip(t) = ??,????????。 該 開關(guān)狀態(tài)的時間為 ： Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdi第二章 移相全橋 ZVZCS 變換器 7 t10 = ???? ??????(??????。 原邊電流 ip 線性增加 (Il 為副邊濾波電感電路 )， 電容電流 ic 持續(xù) 減小 為零 。 模式一 [t0t1] [tot1] 初始狀態(tài)原邊電流 為零， 變壓器 原邊電流為零。 在進(jìn) 行 狀態(tài) 分析前， 我們 做出如下 假設(shè) ： 為了簡化分析，作如下假定： 1. 所有 器件都是理想的 。但是 在 后面的分析可以看出，它們的 電路特性有明顯區(qū)別 。 167。 Lf 和Cf 組成的 輸出濾波電路將該直流 方波 中的 高頻 分量濾去，在輸出端得到期望輸出的 直流 電壓。 ⑤ 有 輸出過電流保護(hù)，輸入欠電壓保護(hù)。 確定 移相 PWM 控制 方案。 167。 167。 課題 方案選擇與設(shè)計 167。在主功率器件變換的一段很短的時間間隔內(nèi)，使輔助諧振網(wǎng)絡(luò)工作，為主功率開關(guān)管創(chuàng)造 ZVS燕山大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 或 ZCS 條件；轉(zhuǎn)換過程結(jié)束后，電路返回常規(guī) PWM 工作 進(jìn)程 ， 因此 ， 環(huán)流能量相對于諧振電路 即可 保持在較小的數(shù)值， 而 且軟開關(guān)動作 的實現(xiàn) 沒有 受 到 輸入電壓和輸出負(fù)載 變化 的影響 。因此，ZCSPWM 和 ZVSPWM 變換器既有軟開關(guān)的特點，又有 PWM 恒頻占空比調(diào)節(jié)的特點 。準(zhǔn)諧振變換器出現(xiàn)在上世紀(jì) 80 年代中期，包括零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振 (ZCS QRC)和零電壓開關(guān)準(zhǔn)諧振 (ZVS QRC)。 本論文正是針對 直流變換器 開關(guān)管效率 提高這一背景提出來的第一章 緒論 2 167。 高頻化是開關(guān) 電源 技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。 它可以 將輸入的直流電壓經(jīng)過高頻逆變 后 ， 再通過整流和濾波環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)換成 所 需要的直流 電壓 。 檢測電路設(shè)計 ..................................... 28 167。 控制電路 ......................................... 24 167。 輸出濾波電容的選取 ..........................................................22 167。 輸入濾波電感的選擇 ..........................................................20 167。 超前橋臂零電 壓開關(guān)的實現(xiàn) ................................................18 167。 移相 PWM 脈沖的生成 ........................................................14 167。 輔助網(wǎng)絡(luò)及輸出濾波電路設(shè)計 ....................... 13 第四章 模擬仿真及分 析 ...................................13 167。 主電路拓?fù)湓O(shè)計 ................................... 12 167。 常規(guī)全橋電路工作原理分析 ............