【正文】 ........................................................ 4 167。 主電路拓?fù)湓O(shè)計(jì) ................................... 12 167。 變壓器隔離部分 .................................................................13 167。 輔助網(wǎng)絡(luò)及輸出濾波電路設(shè)計(jì) ....................... 13 第四章 模擬仿真及分 析 ...................................13 167。 仿真模型的建立 ................................... 14 167。 移相 PWM 脈沖的生成 ........................................................14 167。 仿真結(jié)果及其分析 ................................. 16 167。 超前橋臂零電 壓開關(guān)的實(shí)現(xiàn) ................................................18 167。 主電路設(shè)計(jì) ....................................... 20 167。 輸入濾波電感的選擇 ..........................................................20 167。 整流二極管的選取 ..............................................................21 167。 輸出濾波電容的選取 ..........................................................22 167。 鉗位電容的選取 .................................................................23 167。 控制電路 ......................................... 24 167。 芯片外圍電路的設(shè)置 .........................................................27 167。 檢測(cè)電路設(shè)計(jì) ..................................... 28 167。 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) ..................................... 29 第六章 結(jié)論 .................................................................................. 30 參考文獻(xiàn) ........................................................................................ 32 致謝 ............................................................................................... 34 附錄 1 開題報(bào)告 ........................................................................ 36 附錄 2 中期報(bào)告 ........................................................... 41 第一章 緒論 1 第一章 緒論 167。 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 。 隨著開關(guān)電源 技術(shù)的日益發(fā)展， 實(shí)際 生產(chǎn)生活對(duì)直流變換器的要求也越來越高。 高頻化是開關(guān) 電源 技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。 由于移相全橋 ZVZCS 變換器能夠?qū)崿F(xiàn)超前臂的零電壓開關(guān)和滯后臂的零電流開關(guān) ,可以 減小功率損耗 ,從而發(fā)展成為中大功率 DC/DC 變換器的主流。 本論文正是針對(duì) 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。 DC/DC 變換器 中軟開關(guān)技術(shù)的普遍應(yīng)用，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的硬開關(guān)技術(shù)。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)。 ZVSPWM 和ZCSPWM 變換器是 PWM 電路與 QRC 的結(jié)合，在基本的 ZVS 和 ZCS電路 中增加了一個(gè)輔助開關(guān)。因此，ZCSPWM 和 ZVSPWM 變換器既有軟開關(guān)的特點(diǎn)，又有 PWM 恒頻占空比調(diào)節(jié)的特點(diǎn) 。 為了解決以上問題， 在 90 年代 提出了零電壓轉(zhuǎn)換 (ZVT)和零電流轉(zhuǎn)換 (ZCT)的概念。在主功率器件變換的一段很短的時(shí)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(jì)（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(duì)于諧振電路 即可 保持在較小的數(shù)值， 而 且軟開關(guān)動(dòng)作 的實(shí)現(xiàn) 沒有 受 到 輸入電壓和輸出負(fù)載 變化 的影響 。ZVZCS 的 中 心 思想 就是將 PWM 控制技術(shù) 與諧振變換器 結(jié)合 起來，來實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)管的軟開關(guān)，是直流直流變換器技術(shù)發(fā)展的重 要 方向之一。 課題 方案選擇與設(shè)計(jì) 167。 BUCK 電路 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便 ， BOOST 電路 的電感位于輸入側(cè)，可用于功率因數(shù) 校正 電路。 167。 移相 PWM 控制技術(shù)是近幾年廣泛應(yīng)用于中大功率全橋變換 器 中的一種技術(shù)，這種技術(shù)實(shí)際上是諧振技術(shù)與 PWM 技術(shù)的結(jié)合 。 167。 選擇 變換器的 主電路 拓?fù)洹?確定 移相 PWM 控制 方案。 確定 輔助電路及其參數(shù)。 ⑤ 有 輸出過電流保護(hù)，輸入欠電壓保護(hù)。 第二章 移相全橋 ZVZCS 變換器 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。 Q1 和 Q3 分別 先于 Q4 和 Q2 導(dǎo)通 ，故稱 Q1和 Q3 組成的 橋臂為超前橋臂， Q2 和 Q4 組成的 橋臂為滯后橋臂。 167。 主電路拓?fù)? 本論文 采用 ZVZCS PWM 移相全橋 變換器，利用 增加 輔助 網(wǎng)絡(luò)的 方法使變壓器原邊電流復(fù) 位 來實(shí)現(xiàn)了超前臂的零電壓開關(guān)（ ZVS） 和滯后臂 的零電流開關(guān) (ZCS)。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 。 Td 1 d 2d 3 d 4d cd hL 0C cC 0RD 3D 1 D 2D 4L kV i n（ Ⅰ ） 全橋 ZVZCS 變換器 主電路拓?fù)? 167。 在進(jìn) 行 狀態(tài) 分析前， 我們 做出如下 假設(shè) ： 為了簡(jiǎn)化分析，作如下假定： 1. 所有 器件都是理想的 。 2. C1=C3=Clead ,C2=C4=Clad 。 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。 此時(shí) ， Q4 導(dǎo)通。 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 。?????????? (??? ??0) (1) ic(t) = Il ? ??(??????。 該 開關(guān)狀態(tài)的時(shí)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 = ???? ??????(??????。電容 Cc 通過 dc 和 C0 進(jìn)行 充電。 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) = ??,????????。??????(t)???? ?????????? + ?????? (5) Vcc(t) = (nVs ?V0) ? ,nVs ?Vo ? Vcc(t1)cos???? (6) Vrec(t) = Vcc(t)+ Vo (7) 上式中， ?? = 1√??178。???????? 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(jì)（論文） 9 [t2t3] Dc 斷開。 這 時(shí)候 ， 原邊近似 為 恒 流 值，能量仍從輸入端傳遞到輸出端。 因?yàn)?C1 的 存在，所以 S1 是 零電壓關(guān)斷。 Vab(t) = Vin? ????????1:??3 ?? (11) Vc1(t)+ Vc3(t) = Vin （ 12）Vc1(t) = ????(??)2?????????? ?? (13) ic1(t)? ic3(t) = ip(t) (14) Vrec(t) = ???????? ? ????(??。（ C1:C3) (15) t=??178。???????????? (16) 在 該模式中，可做如下近似：輸出濾波數(shù)值較大，副邊電流相 對(duì)于原邊 電 流 的下降速率很小，又 C1 C3 的充電 放電時(shí)間很短，在 這么短的時(shí)間 內(nèi) ， 原 邊 電流可以認(rèn)為恒定不變 ， 即 ip(t)=Ip。 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(jì)（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(shí) ， 二極管 dh 導(dǎo)通并且 Cc 為 整流橋提供電壓。 事實(shí)上 ，該 模式的時(shí)間 極短 ，因此電流下降 時(shí)間 基本按 由 t3 到 t5 處理 。 S3 與S1 之間 的死區(qū)時(shí) 間 td＞ t35。 Cc 提供 負(fù)載 電流 。 ip = ?????? ???????????? ?? (17) [