基于软开关技术直流开关电源的研究

摘要

近年来,电源技术无论在理论研究,还是生产应用方面都取得了许多成果和长足的进步。开关电源的研究涉及电力电子、自动控制等技术领域,软开关、高功率因数是开关电源的重要研究方向。因此,PFC和软开关PWM技术作为成熟的技术,近些年来在中、小功率乃至大功率开关电源中得到普遍的应用。
　　本文研究设计了一种具有功率因数校正和软开关技术的高效率开关电源。该电源分为前后两级,前级采用ZVT-Boost型的单相有源功率因数校正电路,后级采用半桥LLC谐振变换器。
　　论文首先介绍了开关电源技术的发展以及涉及到的技术领域,然后阐述了现阶段几种提高开关电源技术的新方法,最后叙述了整个系统的设计。论文中详细分析了ZVT-Boost功率因数校正的工作原理,并对功率因数校正电路的主要参数及控制回路进行了设计,然后采用Saber仿真软件进行建模,并对功率因数校正电路进行了详细的仿真分析。同时,介绍了半桥谐振变换器的特点,具体分析了半桥LLC谐振变换器的工作原理,并对半桥LLC谐振变换电路进行了相应的参数和控制设计,然后通过仿真对半桥LLC谐振电路进行了详细的分析。最后研制出了一款24V/200W的实验样机,并给出了相关的实验波形,通过实验结果分析得到电源的功率因数大于0.95,整机效率大于90％,基本达到设计指标。

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1绪论

1.1课题的背景及研究的意义

1.2 开关电源的发展趋势

1.3本课题研究内容与研究目标

1.4 本章小结

2功率因数校正和软开关技术

2.1 功率因数校正技术

2.2 软开关技术

2.3 本章小结

3 ZVT-Boost软开关PFC电路设计

3.1 ZVT-Boost功率因数校正的工作原理

3.2 主电路的设计

3.3控制回路的研究设计

3.4 仿真分析

3.5 本章小结

4 半桥LLC谐振式DC-DC变换器设计

4.1 三种典型的半桥谐振变换电路拓扑

4.2 半桥LLC谐振式DC-DC变换器

4.3 主电路的设计

4.4 控制回路的研究设计

4.5 仿真分析

4.6 本章小结

5 实验结果及分析

5.1 PFC电路实验结果分析

5.2 LLC电路实验结果分析

5.3 本章小结

6 结论

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附 录