【正文】 在此臨畢業(yè)之際，特別感謝我的論文指導(dǎo)老師，許澤剛老師，是他的一步一步的循序漸進，讓我爬上科學(xué)的頂峰，見到我以前從未接觸到的知識境地和科學(xué)境地，讓我順利畢業(yè)，進入社會開拓新的世界。在過去，傳統(tǒng)的學(xué)習模式，我們可能還記得很多的知識，但是通過畢業(yè)論文，我們學(xué)會如何學(xué)習知識轉(zhuǎn)化為自己的東西，學(xué)到的知識和實踐如何更好地結(jié)合起來的問題。79 Record(IEEEPublication 79CH14613 AES), 1998:284~301.[36] ThrongnumchaiK. A study on the effect of the gate contact geometry and dimensions on ESD failure threshold level of power MOSFET39。 Petzoldt, J.。參考文獻[1] 范海峰，趙川紅，[J].電力電子技術(shù)，2003, 3 7(3):[D].西安：西安理工大學(xué),[2] 段善旭,劉邦銀,康勇,[J].電力電子技術(shù),2004,38(2):5658[3] 歐陽長蓮，DC/DC開關(guān)變換器的建模分析與研究[D].南京:南京航空航天大學(xué)，2003[4] 許海平，溫旭輝，[J].電力電子技術(shù)，2003, 37(6):1316[5] 杭麗君，姚文熙，[J].電力電子技術(shù)，2004,38(3):4244[6] Cheng ,Liu X .C,Lee Operation of DCDC Converters with Synchronous Rectifiers[C].IEEE PESC 98 Annual,1998:12251229[7] 秦娟英,[J].通信電源技術(shù),2004,21(2):3032[8] Lin Xinchun,Chen Xikun,Kang Yong, ThreePhase UPS Inverter with a new Control Technique[C].IEEE Power Electronics Specialists ,2:905908[9] Uffe Borup Jensen,Frede Blaabjerg,Prasad of Nonlinear Load in Parallel Connected Threephase Converters[J].IEEE Transactions on Industry ,37(6):18171823[10] , Operation of ThreePhase UPS Inverters by Wireless Load Sharing Control[C].International Telemunications Energy ,1:526532[11] [M].北京:中國電力出版社，2006：101~102[12] Viriya, P.（2）本文的開關(guān)優(yōu)化依靠手工來計算，工作量很是較大，并沒有實現(xiàn)計算機來輔助運算。（3） 通過迭代優(yōu)化的參數(shù)，滿足開關(guān)實現(xiàn)的全部條件，保證了在較寬負載和輸入輸出電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)輸入輸出功能，提升了電路輸出穩(wěn)定性，同時解決了變換器存在的電壓尖峰的問題。該方法用于調(diào)整PI控制器和sT微分參數(shù)，做了很多的模擬實驗以得到最佳參數(shù)。驗證了理論計算，分析在模擬的可行性，優(yōu)點和系統(tǒng)的缺點。從50%的負載突然加到滿載的輸出電壓波形和電流波形：圖4213負載從50%加到滿載仿真圖上圖是負載按8Hz的頻率，從100%突然減少到50%，從50%突然增加到100%，即：在滿載的時候，負載電阻是1600歐，在50%的負載的時候，負載電阻是3200歐。由理論值與實驗得到的數(shù)據(jù)結(jié)果一致的。，輸出電壓的響應(yīng)曲線對輸入的電壓，給一段20~40V變化，頻率為4Hz的方波電壓，觀察輸出電壓在根據(jù)輸入電壓的變化曲線。圖428 Boost_flyback總輸出的電壓波形圖429 Boost_flyback總輸出電壓紋波圖427為顯示了一種新型的高增益提升為轉(zhuǎn)換器的仿真波形，從圖429示出了輸入電試驗結(jié)果驗證理論分析的正確性。、。同時，軟件模型需要設(shè)置大量的參數(shù)，仿真耗時長，不適合新手學(xué)習，對仿真精確度要求不高的話，不建議學(xué)習這個軟件。官方也一直在更新此軟件。人們更注重的電子產(chǎn)品（PI），對于具有高效率，低功耗，低噪音的高精密電源市場需求的電源完整性，小體積也越來越大。 PSIM產(chǎn)品在航空航天，船舶，電力電子，汽車設(shè)計/制造領(lǐng)域中使用。仿真和分析系統(tǒng)，不僅電路仿真單元，連接仿真器和其它公司也可以提供高效率的發(fā)展，模擬環(huán)境為用戶。它將半導(dǎo)體功率器件等效為理想開關(guān)，能夠進行快速的仿真，所以對于初學(xué)者來說更容易掌握。這種整定方法步驟簡單、工作量少、容易被工程技術(shù)人員理解和掌握，仿真的結(jié)果也表明這種方法的有效性，具有較高的實用價值。并在比較合適靈敏度和穿越頻率，合理的設(shè)計控制方式的補償網(wǎng)絡(luò)。再次仿真。曲線波動其周期很長，可以把積分時間再加長一些等技巧。根據(jù)前面的口訣調(diào)節(jié)，完全可以找到相對穩(wěn)定的Kp取Kp=。=，Ki=0 。其公式為: (316)其中Gain為比例系數(shù)值，Time Constant為時間常數(shù)。按照規(guī)律來找，要循序漸進，找到穩(wěn)定的在進行微調(diào)，按照口訣的方法來，不對的地方按照方式來調(diào)節(jié)，直到滿意為止。 2）逐漸增大比例系數(shù) KP，直到系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定等幅振蕩，即臨界振蕩過程。波動慢來動差大，可以加長微分時間。曲線繞大灣漂浮，比例的度盤往小調(diào)。無論采用哪種方法所得的控制器參數(shù)，都需要在實際運行中進行最后的調(diào)整和完善。但大多數(shù)情況可通過調(diào)節(jié)P,I,D的參數(shù)達到同樣的目的。KI的減小積分作用將減小,但減少了超調(diào)卻使系統(tǒng)變得穩(wěn)定許多,但系統(tǒng)消來除靜差的速度會變慢。但沒了眼睛，就相當也沒有反饋回路，就是一個開環(huán)控制的系統(tǒng)。閉環(huán)控制系統(tǒng)(closedloop control system)的特點是系統(tǒng)被控制因素的輸出(被控的對象)會反送回來影響控制器的輸出，形成一個或者多個閉環(huán)。Boost_flyback變換器工作穩(wěn)定模態(tài)時，為了穩(wěn)定輸出電壓，將輸出電壓作為電壓外環(huán)的反饋量進行控制；為了使系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能更好，能更快的反應(yīng)輸入電壓對系統(tǒng)的影響，將兩個電路輸出電壓之和作為調(diào)節(jié)電壓的反饋量進行控制；其控制框圖如圖331所示：圖31 升壓模態(tài)下控制框圖 圖331中，GvPI(s)為電壓環(huán)的PI控制器；Gvd(s)為傳遞函數(shù)；K1為電壓采樣的采樣系數(shù)。峰值電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)具有用于平均電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)存在以下缺點：1，峰值電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)是對噪聲非常敏感。平均電壓的閉環(huán)控制系統(tǒng)是電壓控制回路作為控制變量的輸出信號時，電壓流過電感器作為反饋，電壓控制回路，因為電感電壓是連續(xù)的，所謂的平均電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)。單環(huán)控制系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)組成簡單設(shè)計研究便捷被廣泛使用，對開關(guān)變換器，一般對輸出電壓控制，但當系統(tǒng)因輸入的電壓變化或者負載的突降突增波動，輸出的電壓不能很快對這些擾動產(chǎn)生反應(yīng)，所以單環(huán)控制的系統(tǒng)反應(yīng)響應(yīng)延長，輸出的電壓產(chǎn)生較大的波動甚至出現(xiàn)震蕩不穩(wěn)的現(xiàn)象。計算Boost電路電流處于臨界狀態(tài)時的電感值： (314)其中Vi為輸入電壓范圍為20~40V，D為占空比，f為開關(guān)頻率，Io為輸出電流，當電感的值小于此，隨電感量的提升輸出紋波變非常明顯，當電感量大于時的L，輸出的紋波隨電感值的增加幾乎不變小,增加了電感量能降低磁滯的損耗，另外鑒于輸入的波動等其他方面影響取L=240uH。本開關(guān)電源的頻率為100kHz,因此T=10us。最后選擇英飛凌公司的IPP50R399CP，其最大漏極電流為9A，最大漏源電壓為560V，滿足設(shè)計要求。 (34) (35) (36) (37) (38) (39)當輸入電壓最低時，流過MOS管的電流最大： (310)預(yù)留MOS管最大電流裕量，設(shè)最大電流為10A。 在最低輸入電壓時，占空比達到最大值，為保證電路的功率裝換效率，Dmax=。也大概知道了Boost_Flyback的缺陷和通過什么方式進行改進。 代表電感電流。 重新整理以上公式，變換器的輸出電壓可以表示為： (23)式中: Uo 代表輸出電壓。 圖22 Boost變換器結(jié)構(gòu)圖Boost拓撲電路, 可以分別寫出 Boost 變換器開通和關(guān)斷狀態(tài)方程。采用直流和小信號電路模型，包括寄生分量導(dǎo)出的方程為直流電壓增益和效率。雖然需要更多的元件和額外的開關(guān)邏輯時序，但是該拓撲提高了工作效率，更快的開關(guān)導(dǎo)通時間，與二極管相比更低的場效應(yīng)晶體管串聯(lián)電阻。也就是此階段末尾，開關(guān)管S又重新導(dǎo)通開始下一個工作周期。 圖214[t0,t1]階段 2[t1 ，t2 ] t1時刻,信號控制作用S關(guān)斷，兩個途徑傳遞電感能量傳遞給負載：部分儲能經(jīng)過反激電感傳遞能量給次級傳遞；另一部分能量通過電感漏感和續(xù)流二極管串聯(lián)向負載供電(S關(guān)斷，DD2導(dǎo)通 )。圖213電流連續(xù)波形(波形a)、和電流臨界連續(xù)波形(b)和電流斷續(xù)波形(c)變換器工作過程分析如下：階段 1[t0，t1] t0起始時刻S已穩(wěn)定導(dǎo)通閉合，D1反向截止斷開，D2反向截止斷開，CC2電壓相等。安匝恒頻的連續(xù)模式的反激變換器電流輸出降低就會進入斷續(xù)模式。設(shè)計電路時，首先對于變壓器電感的量應(yīng)該明確。在進行具體的工程計算之前，先在理想狀態(tài)下分析電路工作原理。圖212 Boostflyback拓撲圖Boostflyback變換器的優(yōu)點：Boost 環(huán)節(jié)與反激環(huán)節(jié)輸入支路共用，零電壓開關(guān)管開通，零電流關(guān)斷二極管，二極管的反向恢復(fù)問題就不存在了，其變換的效率也極高。本文基于Boost 拓撲與反激拓撲的有機組合，研究一種新的高升壓比、高效Boostflyback(BoostflybackConventer ,BFC) 變換器拓撲。第四章對Boostflyback進行電路仿真，分析仿真結(jié)果與理論計算對比。 本文的研究內(nèi)容及意義非隔離型高增益直流變換器可以實現(xiàn)高增益、高效率的功率變換，在新能源發(fā)電，工礦照明等場合都有廣泛的應(yīng)用，具有重要的研究意義。Boostflyback升壓變換器在功率開關(guān)管和功率二極管兩端的電壓較低，而且電壓增益比較高，Boostflyback升壓轉(zhuǎn)換器的耦合電感是電路輸出端得到更高的電壓；輸出側(cè)的電容可以斷開緩沖器，抑制電壓峰值；低額定電壓的功率開關(guān)是用來減少輸送損耗。圖15 Flyback電路拓撲圖傳統(tǒng)的Flyback變換器的研究缺陷：反激電路比較簡單，所以在中小功率領(lǐng)域被廣泛使用，通過對匝比調(diào)整，反激變壓器能達到高電壓的增益，但在低壓輸入高壓輸出應(yīng)用場合變壓器原邊匝數(shù)很少，導(dǎo)致變壓器的漏感其占激磁電感比例明顯變大，漏感會令變換效率下降 ，也會造成開關(guān)管關(guān)斷電壓尖峰偏高，最嚴峻時會擊穿開關(guān)管，因此應(yīng)用反激變壓器不容易高效率地傳輸能量。實際電路中，應(yīng)綜合考慮器件應(yīng)力、電壓增益等因素合理設(shè)計變壓器。電壓升壓不可以太大，否則在電壓較高輸出時，開關(guān)管負擔很高的電壓。同時受到開關(guān)管電壓應(yīng)力、變換效率等因素，限制了電路體積的進一步減小，同時分布參數(shù)也制約了其效率的提高的限制。而該類變換器的缺點則是：耦合電感輸出側(cè)整流二極管電壓應(yīng)力過大。圖13輸出側(cè)單電容結(jié)構(gòu)耦合電感高增益直流變換器輸出側(cè)多電容結(jié)構(gòu)耦合電感高增益直流變換器的缺點則是：(1) 耦合電感副邊整流二極管電壓應(yīng)力過大；(2) 功率開關(guān)管電流應(yīng)力較大。根據(jù)副邊繞組整流形式的不同可以分為半波整流、半波倍壓整流、全波整流、中心抽頭整流、全波倍壓整流結(jié)構(gòu)。該變換器缺點：(1) 受到占空比不能過大的限制，該電壓增益一般不高于10；(2) 輸入電流可以視為電感電流，考慮到變換器為低壓大電流輸入，具有較大體積的磁性器件；(3) 該變換器的功率開關(guān)管電流有效值過大，導(dǎo)通損耗的增大在一定程度上降低了整個系統(tǒng)的