无接触能量传输系统初级变换器的设计

摘要

无接触能量传输技术是一种新型电能传输技术，它利用电磁感应原理实现电能有效、安全的传输，在交通运输、航空航天、机器人、医疗器械、照明、便携式电子产品、矿井和水下等场合有着广泛的应用前景。 本文首先对无接触能量传输系统的基本原理、研究现状和发展趋势进行了介绍；阐述了无接触变压器的等效电路模型，并对其进行了阻抗分析。 对无接触能量传输系统初级变换器的全桥串联、并联及串并联谐振的电路特性进行了分析，选择了合适的器件参数，分析了变换器的谐振频率和谐振频率下的补偿电容以及实现ZVS 控制的约束条件，并对移相全桥串联谐振变换器进行了电路仿真。 最后使用TMS32OF2812 型DSP 设计出无接触能量传输系统初级变换器的硬件电路，给出了控制系统的硬件框架，并详细分析了系统主电路、DSP控制主电路、PWM控制与保护电路及开关管驱动保护电路。