一种基于软开关技术的大功率开关电源设计

摘要

开关电源广泛应用于航空、通信、交通等领域。随着高频技术、谐振技术的发展，全桥移相软开关电源广泛应用于在低压大电流开关电源领域，因此有必要对其进行研究。
　　本文在对硬开关功率变换电路缺点分析的基础上，提出了软开关变换电路，并对软开关的定义、分类、发展及其控制策略进行了归纳和总结。在此基础上，设计了一种改进型的零电压转换脉宽调制全桥DC-DC变换器，并对变换器的拓扑结构、工作过程及其特点做了深入阐述。
　　这种变换器能在负载范围内成功实现所有主开关管的零电压转换，而且副边整流二极管也能实现软转换，保证了变换器在很宽的负载范围内有很高的效率。
　　以往的移相全桥 PWM变换器采用的是模拟控制方案。本文提出一种新的基于8051单片机的移相数字控制方案。与模拟方案相比，数字控制是以其灵活，可以实现复杂的控制算法来弥补其字长效应，延时带来的负面作用。随后设计了主电路和控制电路，给出了主电路参数，其移相控制采用STC12C5A16AD单片机实现。
　　最后运用Pspice仿真软件对变换器工作特性进行了仿真，仿真证明其电路拓扑结构是正确的。

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第一章 绪论

1.1 开关电源的发展概况

1.2 课题研究的背景、目的和意义

1.3 电路仿真的状况和发展

1.4 课题研究的主要内容及工作重点

第二章 软开关 DC-DC 变换器工作原理

2.1 软开关的定义

2.2 软开关的分类

2.3 PWM DC-DC 全桥变换器的工作原理

2.4 移相控制方式

2.5 基本工作原理及其特性分析

第三章 变换器设计

3.1 直流开关电源整体结构设计

3.2 变换器主电路的设计

3.3 控制电路设计硬件设计

3.4 控制电路设计软件设计

第四章 主电路 PSpice 仿真

4.1 PSpice 仿真软件简介

4.2 PSpice 仿真分析

第五章 总结

致谢

参考文献

附录（攻读硕士学位期间发表的论文）