不对称半桥直直变换器仿真研究

不对称半桥直直变换器仿真研究

摘　要

在开关电源中，为提高变换电路的效率和功率密度，常采用固定频率PWM谐振变换器，它能运行在恒定高频工作方式下，降低了开关损耗，改善了系统动态性能。但其电路复杂，成本较高，对于中低功率的应用并不是很理想。

本文介绍了一种适用于中低功率应用场合的不对称脉宽调制半桥DC/DC　ZVS变换器电路。该电路只是通过改变控制策略，而不需要增加额外的电子元器件，就能既保持谐振变换器中主开关零电压导通的特点，同时当输入电压和负载在一个很大的范围内变化时，又可像常规PWM变换器那样通过恒频PWM控制调节输出电压。

通过对该电路的分析，设计了一个输入电压为270V，输出电压为360V，输出功率为1kVA的电路。同时，对所设计的电路进行了开环系统的仿真和闭环系统的设计，从理论上论证了该电路具有较好的输出特性。

关键词：半桥；DC/DC变换器；软开关；不对称脉宽调制；直流偏磁

目  录

摘　要 I

Abstract II

1.1　课题背景 1

1.2不对称半桥电路结构及PWM调制技术 1

1.2.1　不对称半桥电路结构 1

1.2.2　PWM调制技术[2] 2

1.3　本文主要内容与意义 2

1.3.1　本文的主要内容　 2

1.3.2　本文的研究意义 2

第二章　电路原理及参数设计 3

2.1　不对称半桥工作原理 3

2.1.1　电路分析的条件 3

2.1.2　电路工作模态分析 3

2.2　电路参数设计 7

2.2.1　电路输入输出关系 7

2.2.2　电路各器件参数的设计 8

2.2.3　开环电路仿真 10

2.3　本章小结 12

第三章　零电压开通及直流偏磁问题 13

3.1　零电压开通[3]条件分析 13

3.2　直流偏磁及其解决方法 14

3.2.1　简述 14

3.2.2　不对称半桥结构分析 14

3.2.3　变压器直流偏磁机理分析 14

3.2.4　直流偏磁的解决方法 16

3.3　本章小结 17

第四章　变换器的闭环系统分析和仿真 18

4.1　简述 18

4.2　系统特性及控制原理 18

4.3　系统稳定性的补偿原则与设计方法 20

4.4　闭环系统的建模 21

4.5　闭环系统设计实例及仿真 24

4.5.1　用matlab对系统进行仿真 24

4.5.2　用saber对加反馈的电路仿真 26

4.6　本章小结 28

第五章　总结与展望 29

致　谢 30

参考文献 31

附   录 32