摘 要
随着计算机、电子、通讯技术的飞速发展,DC/DC变换器越来越广泛地应用于远程及数据通讯、计算机、办公自动化设备、工业仪器仪表、军事、航天等领域,对软开关技术也提出了更高的标准和要求。
本文以对硬开关技术的不足入手,详细分析了软开关的定义、分类以及工作原理。在全桥变换器中,本文分析研究了一种将谐振变换技术和PWM技术相结合的移相控制方式,也即全桥零电压零电流开关(ZVZCS)DC/DC PWM变换器。该变换器可利用超前臂开关管并联电容与高频变压器漏感谐振,来实现超前臂开关管的零电压开关(ZVS),同时也能实现滞后臂的零电流开关(ZVS)。
在本毕业论文的整个主电路的设计过程中采用移相控制的方式,移相控制由集成电路UC3879来实现,且对UC3875和UC3879的区别做了比较和阐述。此外,通过设定相关的参数来更好地接近实验要求,并采用PSIM软件对电路进行仿真。
关键词:移相控制;零电压开关;UC3879芯片;DC/DC变换器
目 录
摘 要………………………………………………………………………………………………III
1 绪论……………………………………………………………………………………………. .1
1.1 引言……………………………………………………………………….………………1
1.2 硬开关技术及其缺点…………………………………………………………………… 1
1.3 论文选题的意义………………………………………………………………………… 2
1.4 论文所做的工作………………………………………………………………………….2
2 软开关的基本理论……………………………………………………………………………3
2.1 软开关的定义…………………………………………………………………….……….3
2.1.1 软开关的一般分类………………………………………………………………. 3
2.1.2 软开关相关参数的定义…………………………………………………………. 4
2.2 软开关的分类和发展……………………………………………………………………..5
2.2.1 谐振开关…………………………………………………………………………. 5
2.2.2 软开关PWM变换技术…………………………………………………………. 7
2.3 全桥变换器的控制方式…………………………………………………………….. .…. 8
2.3.1 全桥PWM变换器的基本电路及工作原理……………………………………. 8
2.3.2 双极性控制方式…………………………………………………………………. 8
2.3.3 有限双极性控制方式……………………………………………………………..9
2.3.4 不对称控制方式…………………………………………………………………..9
2.3.5 移相控制方式……………………………………………………………………..9
3 ZVZCS-PWM变换器的研究…………………………………………………………... ..10
3.1 ZVZCS电路中IGBT的作用……………………………………………………………10
3.2 电路的改进和分析……………………………………………………………………….11
3.2.1 拓扑结构的改进…………………………………………………………… …….11
3.2.2 拓扑电路的工作原理……………………………………………………………..12
3.3 电路的导通损耗………………………………………………………………………… 17
4 DC/DC变换器的设计………………………………………………………………………18
4.1 软开关变换器的结构图………………………………………………………………… 18
4.2 移相控制电路分析……………………………………………………………………..18
4.2.1 UC3879控制芯片的介绍……………………………………………………... .18
4.2.2 UC3879与UC3875的比较……………………………………………………. 21
4.3 控制电路设计………………………………………………………………………….. 22
4.4 主电路主要参数设计………………………………………………………………….. 24
4.4.1 变压器参数设计………………………………………………………………... 24
4.4.2 滤波电感电容元件的设计……………………………………………………....24
4.4.3 变压器原边隔直电容设计……………………………………………………....25
4.4.4 超前桥臂电容的选择…………………………………………………………... 25
4.5 主电路及波形图分析…………………………………………………………………. .25
5 软开关技术其他研究重点…………………………………………………………….….27
6 总结…………………………………………………………………………………………...28
致谢………………………………………………………………………………………………..29
参考文献………………………………………………………………………………………….30