单向电压型高频链逆变电源

摘要

随着高新技术的发展，带动了电力电子技术的一次又一次的革新。而逆变技术在这一领域的蓬勃发展中起着不可磨灭的作用。如今，网络通信、电子技术、电力系统等重点科研领域都在快速发展着，而他们的发展都依赖较高的电源性能指标，如电源的重量、体积和可靠性等方面。这使得逆变技术成为现代电力电子系统领域的主要支柱。在此背景下，高频逆变技术脱颖而出，得到了广泛的重视和应用。
　　 论文首先介绍了高频链逆变电源的数字化技术，并阐述了这项技术在国内外的发展背景。同时深刻分析了应用单向电压型电源的必要性。
　　 在设计电路上，又进一步分析。主要研究了系统的拓扑结构，系统采用的是单向电压型高频链拓扑结构，并做了一系列的理论推导、定性分析和仿真研究。论证了系统采用此方案是可行的，主要变现在具有较低的SPWM波形谐波分量、较小的开关应力、容易实现高频硬件电路更易实现等等。而且为了实现开关管的零电压导通，可以利用移向控制并使用功率IGBT管输出电容的方式。使得全桥高频逆变的效率进一步提高。在设计逆变电源的控制系统上，系统采用了的算法是几点配置双闭环PID反馈控制算法。这使得系统具有较高的运算速度和动态响应，而且消除了系统的静态误差。在论文的最后又介绍如何对高频链逆变电源多环控制系统建模，通过Embedded Target for TI C2000 DSP模块为系统进行了仿真，验证了系统的可行性与稳定性。这样通过仿真技术验证了系统设计的正确性。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 传统逆变技术

1.2 高频链逆变技术

1.3 高频链逆变电源现状与发展趋势

1.4 本论文的研究研究内容

第2章 单向电压型高频链逆变电源总体方案设计

2.1 单向电压型高频链逆变电路

2.2 单向电压型高频链逆变电源数学模型

2.3 本章小结

第3章 系统控制算法设计

3.1 SPWM控制策略

3.1.1 自然采样法

3.1.2 规则采样法

3.1.3 SPWM正弦脉宽调制法

3.2 开环特性

3.3 极点配置双闭环系统设计

3.4 本章小结

第4章 系统主电路及控制电路设计

4.1 IGBT的选择与保护

4.1.1 IGBT驱动

4.1.2 IGBT保护

4.2 高频变压器的设计

4.2.1 脉冲变压器研制难点

4.2.2 磁芯材料的选择

4.2.3 脉冲变压器的结构设计

4.3 滤波电路的设计

4.4 电压及放电电流的检测

4.5 辅助电源设计

4.6 控制电路电源设计

4.7 串行通信设计

4.8 逆变电源热设计

4.8.1 温度检测电路

4.8.2 半导体器件的散热设计

4.8.3 自然风冷与强制风冷

4.8.4 发热元件的布局

4.9 本章小结

第5章 高频链逆变电源的MATLAB仿真

5.1 MATLAB硬件仿真简介

5.2 CCS2.0开发环境的介绍

5.3 高频逆变电源的MATLAB仿真

5.3.1 MATLAB生成DSP程序

5.3.2 MATLAB电路仿真

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢