基于输入并联输出并联的偏压电源研究与设计

摘要

等离子体加工技术作为一种先进的加工方式，主要应用于材料、环境和能源等领域中。磁控溅射因其高效和低温的特点而广泛应用，而随着真空腔和靶材面积的不断增大，大功率、高性能的偏压电源成为了磁控溅射用电源的主要发展趋势。
　　本文主要针对大功率磁控溅射偏压电源的模块化并联均流问题进行了详细的研究，首先分析了DC/DC变换器并联时不均流的原因，其次对常见的均流方式进行了介绍，之后设计了一种输入并联输出并联移相全桥（PSFB-IPOP）组合变换器，并详细分析了所设计的组合变换器在模块占空比相同和不同时的工作模态，证明了所设计的组合变换器不受变换器内阻、输出滤波电感、占空比等参数的影响。
　　之后根据所提出的电源指标进行了主电路的参数设计和器件选型，并在Pspice软件环境下对比了不使用均流策略的两个全桥变换器直接并联和本文所设计的组合变换器并联时的均流情况。
　　最后，在理论分析和软件仿真验证的基础上，搭建了一台10kW的偏压电源实验样机。通过仿真和实验的结果，对比证明了所设计的输入并联输出并联移相全桥组合变换器参数设计正确，实现了ZVS软开关，并具有良好的均流效果。

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1 绪论

1.1 偏压电源的现状和发展趋势

1.2 PSFB-IPOP组合变换器

1.3 本课题的主要研究内容和结构安排

1.4 本章小结

2 PSFB-IPOP组合变换器的研究

2.1 IPOP变换器不均流研究

2.2 IPOP变换器均流方案研究

2.3 PSFB-IPOP变换器的研究

2.4 本章小结

3 偏压电源的系统设计

3.1 偏压电源的整体方案设计

3.2 偏压电源的主电路参数设计

3.3 本章小结

4 仿真及实验结果分析

4.1 仿真结果与分析

4.2 实验结果与分析

4.3 本章小结

5 总结

致谢

参考文献

附录：作者在攻读硕士学位期间发表的文章