【正文】 通 S3， 由于 較大的原邊電流 和 Lk， D3 仍處于 導通狀態(tài)，所以 S3 是 零電壓 開通 。 Cc 的存在使 得變壓器副邊電壓的下降速度小于原邊，導致電位差并產(chǎn)生感應電動勢 作用在 Lk 上 ， 從而 加 快了 C3 的 放電速度 ， 為 S3 的 零電壓開通提供了一定條件。 電容 C1 兩端 電壓 線性 上升，同時，電容 C3 兩端 電壓線性下降，二者斜率均 為 ???? 2??????????? ， 斜率 與負載 的大小成正比，與 Clead 的 大小 成 反比。(??1:??3)(2??0。??30??178。 在該 過程中 ，原邊 漏感 Lk 與 輸出濾波電感 L0 相當于 串聯(lián)，所以 變壓器原邊 電壓和副邊電壓以同樣的速率線性下降， 直到副邊電壓 降到輔助電容電Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1D 2D 4L kV i ni cdi第四章模擬 仿真分析 壓 Vcc。 ip(t) = Il/n (8) Vrec(t) = ?????? ??? （ 9） t23 = D ??2 ? ???? ? ???????????????? (10) D 為原邊 電路占空比， T 為 整個工作周期， T/2 為 半個工作周期 模式四 [t3t4] [t3t4] S1 斷開 ， 因為 電感電流不 突變 ，所以 電流 ip 從 S1 中轉(zhuǎn)移到 C1和 C3 上 ， 即 原邊漏感 Lk 和 C1 C3 發(fā)生諧振 ， C1 進行 充電， 而 C3發(fā)生 放電 。 整流器電壓 回落 到 nVs。???????? Za = √??178。????。輸入 能量經(jīng)過原邊 漏 電感 ， 開關(guān)管 Q1 和 Q4 傳送 到輸出端。??????) (4) 模式二 [t1t2] [t1t2] t1 時刻 ， dh 關(guān)斷 ， dc 導通 。??????)???? (?? ???0) (2) Vrec = Vcc (3) 到 t1 時刻 ， ip 達到 ???? ??? 。 整理橋電壓 等于 輔助電容電壓 Vcc. ip(t) = ??????。該閉合 過程 因為 原邊 漏感 的 存在 所以是零電流 導通。 整流 二極管 全部 斷開 ， Cc 經(jīng)過 L0 和 dh 為 整個 負載 續(xù)流 。 3. 變壓器的 變比 N=n1/n2, n1 為 變壓器原邊匝數(shù)， n2 為 變壓器副邊匝數(shù) ； 4. 輸出濾波電感 Lo 很大 ， 因此 輸出 濾波的電流在工作周期內(nèi)是常量 ； 5. 輸出濾波電容 Co 很大， 因此 輸出電壓在整個周期中近似為常數(shù) ； 6. 輔助 電容 Cc 數(shù)值比較小， 副邊整流橋 電壓可以 在開關(guān)導通周燕山大學本科 畢業(yè)設計（論文） 9 期內(nèi)升 至 諧振峰值 ； 電路 的 占空比比較小 ， Vcc 能夠在續(xù)流階段下降到零 。 。 工作狀態(tài) 分析 變換器 在半個工作周期內(nèi)有 七種 工作狀態(tài)。這種區(qū)第二章 移相全橋 ZVZCS 變換器 5 別 是由其移相特性和引入的輔助電容形成的 。 該電路 拓撲可以看成 是由基本 Buck 電路衍生 出來 ，并且與 ZVS FBPWM 電路類 似。 ZVZCS 變換器 工作 特點 與 變換器 性能 分析 167。通過調(diào)節(jié)此移相角的大小， 可以 在變壓器副邊得到占空比 為 D 可調(diào)的正負半周期 對稱的交流方波電壓，從而達到調(diào)節(jié)相應的 輸出電壓的目的 。 V i nD 1D 4D 3D 2D R 2D R 1L fC fR燕山大學本科 畢業(yè)設計（論文） 3 （ a） 全橋 逆變器主電路 Q 1Q 4 Q 2Q 3 Q 1Q 4V a bi 2 (b)電阻 負載 時 變壓器原邊 電壓和 副邊電流 移相全橋 PWM（ PhaseShifted Full Bridge PWM ） 控制方式的基本 思想 是：同一橋臂的開關(guān)管互補工作， 但 兩個橋臂 之 間的導通差一個相位（移相角） 。 常規(guī) 全橋 電路 工作 原理 分析 通過 控制四 只 開關(guān)管，在 AB 兩點 得到一個 幅值 為 Vin 的 交流方波電壓 ， 經(jīng)過高頻變壓器的隔離和變壓，在變壓器副邊得到 一個幅值為 Vin/K 的 交流方波電壓，然后在通過由 DR1 和 DR2 構(gòu) 成的輸出整流橋，在 CD 兩點得到 幅值為 Vin/K 的 直流方波電壓。 確定 輸出 電壓 閉環(huán)反饋 ，設計保護電路 。 ④ 仿真 軟件進行 試驗仿真 ， 給出 試驗 結(jié)果 。 ③ 超前橋臂 實現(xiàn) ZVS,滯后 橋臂實現(xiàn) ZCS。 ② 移相全橋 控制 。 課題 的 主要 研究工作 ① 450V 直流 輸入， 24V 直流 輸出。 移相全橋軟開關(guān)電路不僅 降低了電路的開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲 ,還 減少了器件 在 開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾 ,為變換器裝置提高開關(guān)頻率和效率降低尺寸及重量提供了良好的條件 .同時 ,它還 保持了傳統(tǒng)的常規(guī) PWM 電路的拓撲結(jié)構(gòu)簡單 ， 控制方式方便 ， 開關(guān)頻率固定 ,元器第一章 緒論 件的電壓和電流應力 較 小等諸多 優(yōu)點 。 控制方式 的選擇 本變換器 采用移相全橋脈寬調(diào)制 技術(shù) 。 綜上 ，本 論文 采用的是帶有隔離變壓器的 BUCK 型 DC/DC 變換器 。 主電路拓撲 的選擇 在 大中功率場合，一般 采用 全橋變換器 ； 本論文 所研究的 DC/DC變換器 是將輸入直流 電壓 450V 變換成 24V 直流 低電壓 ， 輸入輸出差別 相對 較大，故采用帶有變壓器隔離的 DC/DC 電路 ； DC/DC 全橋變化電路分為電壓型和電流型 兩類 電路，器代表分別為 BUCK 電路和 BOOST 電路 。 167。 當代 的 諧振技術(shù) 已經(jīng) 取得 了 較大發(fā)展 ，其中 ZVS 和 ZCS 技術(shù) 廣泛應用于 中 功率變換， 而 零轉(zhuǎn)換技術(shù) 則適用 于大功率 變換場合。其基本思想是將輔助諧振網(wǎng)絡從主功率通路中移開，與主功率開關(guān)管相并聯(lián)。 但上述 多 種軟開關(guān)變換器均存在以下 欠缺 ： 由于 開關(guān)管的電流或電壓應力 過 大， 而 造成電路損耗的增加 ；諧振電感和電容 因為 應力 的 增大而造成 變換器 體積的增大； 諧振電感串聯(lián)在主功率回路中 會 導致 環(huán)流 變大 進 而增加 了 整體損耗， 此外 ， 軟開關(guān)的工作條件 還 極大地依賴輸入電壓和輸出負載的 變化 ， 因此 電路也 很難在一個 較寬 的范圍內(nèi)實現(xiàn)軟開關(guān) 。 該 輔助開關(guān) 一方面 以通過諧振 來為 主功率 管創(chuàng)造零電壓或零電流開關(guān)的條件， 另 一方面 還 可以阻斷諧振過程，在這段時間中讓主功率開關(guān)管按 PWM 方式工作。這兩種電路雖然 能 使主開關(guān)管在零電壓或零電流下導通和關(guān)斷， 但卻 需要采用頻率調(diào)制技術(shù)，給實際應用造成較大不便，并且開關(guān)管的電流或電壓應力較大 為了消除因頻率調(diào)制而造成的 不便 ， IvoBarbi 在上世紀 90年代提出了 ZCSPWM 和 ZVSPWM 變換器 概念 。 最 初 的軟開關(guān)技術(shù)是在電路中增加有源或無源的緩沖 網(wǎng)絡 ， 然后出現(xiàn)了諧振軟開關(guān)變換器， 既 包括傳統(tǒng)的串聯(lián)諧振 變換器 (SRC)和并聯(lián)諧振 變換器 (PRC)， 又 有 準諧振變換器 (QRC)和多諧振變換器(MRC)。 國內(nèi)外 DC/DC 變換器技術(shù) 的發(fā)展 歷程在 大 容量化 和高頻化方面，國內(nèi)外對 DC/DC 變換器 的研究均取得了可喜的發(fā)展 。 ZVZCS 方案可以解決 傳統(tǒng) 變換器 方案的故有缺陷，即可以大幅度降低電路內(nèi)部的循環(huán)能量，提高變換 器 效率，減小副邊占空比丟失，提高最大占空比，而且其最大軟開關(guān)范圍不受輸入電壓和負載的影響。大功率場效應管（ MOS 管）和功率絕緣柵晶體管（ IGBT 管 ） 在中大功率場合 中 的廣泛 應用，使 開關(guān)電源 的 工作頻率越來越高， 但是 由于 功率 器件的開關(guān)損耗與 其 開關(guān)頻率成正比， 即 開關(guān) 頻率越高，開關(guān)損耗 就 越大，電路效率也 會 越低， 并且 隨著開關(guān)頻率 的 提 高，電路中的 di/dt 和dv/dt 也會 越來 越高， 由此 電路所產(chǎn)生的電磁干擾也 會 越 來 越強 ， 最終 會 影響 系統(tǒng) 控制和驅(qū)動的穩(wěn)定性 ，因此 我們 必須 想辦法 減小開關(guān)損耗，軟開關(guān)技術(shù)因此孕育而生。 這便要求 變化器擁有較高 的 效率 和 較大的功率密度。 DC/DC 變換器 廣泛應用于遠程及數(shù)據(jù)通訊、計算機、辦公自動化設備、工業(yè)儀器儀表、軍事、航天等領(lǐng)域，涉及到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)。 課題背景 及 意義 直流 直流變換器 (DC/DC)變換器 作為電力電子電能變換技術(shù)的一個重要研究方向 ,越來越受到世界各國的重視。 保護電路設計 ..................................... 29 目錄 Ⅳ 167。 閉環(huán)控制電路的設計 ..........................................................28 167。 UC3875 的簡介 ..................................................................24 167。 二極管 Dc Dh 的選取 ..........................................................23 167。 輔助電路設計 ..................................... 23 167。 輸出濾波電感的選取 ..........................................................22 167。 隔離變壓器的 設計 ..............................................................21 167。 逆變橋部分的設計 .............................................................20 167。 系統(tǒng)整體分析 ....................................................................19 第五章 功率器件參數(shù)設計及選擇 ................................................. 20 167。 電路各工作模式仿真 ..........................................................16 167。 反饋電路構(gòu)成閉環(huán) ..............................................................15 167。 主電路模型建立 .................................................................14 目錄 Ⅴ 167。 簡介 .................................... 13 167。 整流橋部分 ........................................................................13 167。 逆變?nèi)珮虿糠? ....................................................................12 167。 變換器軟開關(guān)實現(xiàn)的條件 ...............................................11 第三章 電路參數(shù)設計 .................................................................. 12 167。 ZVZC S 變 換器工作特點與變換器性能分析 ............................. 4 167。 課題的主要研究工作