带PFC的电感箝位移相全桥软开关电路的研究

摘要

随着现代电力电子技术的快速发展，开关电源的高频化、小型化、轻量化已经成为发展的主要方向。为了使开关电源在高频下高效率地运行，自70年代以来，国内外电源界不断研究开发高频软开关技术。其中，移相控制零电压开关脉宽调制DC/DC全桥变换器在大容量领域很有竞争力。
　　 论文采用了移相控制、全波整流和谐振电感箝位技术，研制一台功率为3kW的DC/DC变换器装置，在变压器原边加入隔直电容和谐振电感，实现了零电压全桥变换，原边超前桥臂、滞后桥臂都保持宽范围的零电压开通。副边采用全波整流方式，并在原边谐振电感上加第二个绕组，将副边二极管反向恢复期间的尖峰能量反馈到电源端。另外，论文还加上了PFC装置，使得电力电子装置不再污染电网。
　　 该装置的控制系统采用电压环电流环的双单环控制方式，起机的时候电压环稳压工作，达到稳定以后切换到电流环工作。
　　 最后，给出了实验结果，系统工作稳定，所有的功率管都实现了软开关，降低了开关损耗，提高了电磁兼容性，取得了满意的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1项目研究的意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究的现状

1.3本课题的研究目标与研究内容

1.3.1本课题的研究目标

1.3.2课题的研究内容

第二章电感箝位ZVS移相全桥及PFC电路的工作原理

2.1传统移相全桥电路

2.2谐振电感箝位的移相全桥软开关电路的原理分析

2.3 PFC电路

2.4控制电路原理分析

2.5系统结构框图

2.6本章小结

第三章输入整流滤波以及PFC主电路的设计

3.1 PFC主电路的设计

3.1.1设计参数

3.1.2 PFC电感的设计

3.1.3功率器件的选择

3.1.4滤波电容的选择

3.1.5吸收电路的选择

3.2输入滤波整流电路的设计

3.3本章小结

第四章PFC控制电路的设计

4.1 L4981A芯片外围电路以及驱动电路的设计

4.2 PFC保护电路的设计

4.2.1过压保护电路的设计

4.2.2过流保护电路的设计

4.2.3欠压锁定电路

4.3乘法器的设置

4.3.1电流调节端IAC与输入电压的有效值VRMS的设置

4.3.2负载前馈功能脚LFF的设置

4.4环路建模与分析

4.4.1电流环路建模与分析

4.4.2电压环路建模与分析

4.5软启动控制电路的设计

4.6本章小结

第五章100A(21V～29V)恒流源主电路的设计

5.1移相全桥主功率变压器的设计

5.2谐振电感与阻断电容的选择

5.3功率MOSFET的选择

5.4输出二极管的选择

5.5输出滤波电路的设计

5.5.1输出滤波电感的设计

5.5.2输出滤波电容的选择

5.6副边二极管吸收电路的设计

5.7系统的Matlab仿真

5.8本章小结

第六章移相全桥控制电路的设计

6.1 UCC3895外围电路以及驱动电路的设计

6.1.1 UCC3895外围电路的设计

6.1.2驱动电路设计

6.2保护电路的设计

6.2.1过流保护电路

6.2.2电压采样以及过压保护电路

6.2.3过温保护电路

6.3控制环路建模与分析

6.3.1电流环路的设计

6.3.2电压环路的设计

6.4本章小结

第七章实验结果分析

7.1实验样机及性能参数

7.2本章小结

结论

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文与研究成果