不對(duì)稱半橋變換器及仿真

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有詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖示，計(jì)算過程 和仿真過程 附錄有代碼

摘　要

目前，比較成熟的功率因數(shù)校正技術(shù)是兩級(jí)功率因數(shù)校正，前級(jí)用成熟的前置功率因數(shù)校正電路（通常為Boost電路）實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正，通過第二級(jí)DC/DC變換即可得到需要的輸出，又可起到隔離的目的。兩級(jí)電路都有各自的控制模塊，電路比較復(fù)雜，難以做到高功率密度。研究單級(jí)功率因數(shù)校正技術(shù)的目的是減少元器件，節(jié)約成本，提高效率和簡化控制。因此，目前對(duì)單級(jí)功率因數(shù)校正PFC的研究也成為重要的課題之一。單級(jí)功率因數(shù)校正中電源控制器的作用是保證快速、穩(wěn)定的輸出，對(duì)于輸入功率因數(shù)的要求則需功率級(jí)自身解決。
適合單級(jí)隔離式功率因數(shù)校正的結(jié)構(gòu)很多，但基于不對(duì)稱半橋的單級(jí)功率因數(shù)校正具有獨(dú)特的特點(diǎn)，本文將對(duì)該變換器的工作原理和電路缺點(diǎn)做詳盡的分析，并且通過建模仿真，從理論上解決了上述問題。

在開關(guān)電源中，為提高變換電路的效率和功率密度，常采用固定頻率PWM諧振變換器，它能運(yùn)行在恒定高頻工作方式下，降低了開關(guān)損耗，改善了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。但其電路復(fù)雜，成本較高，對(duì)于中低功率的應(yīng)用并不是很理想。
本文介紹了一種適用于中低功率應(yīng)用場合的不對(duì)稱脈寬調(diào)制半橋DC/DC　ZVS變換器電路。該電路只是通過改變控制策略，而不需要增加額外的電子元器件，就能既保持諧振變換器中主開關(guān)零電壓導(dǎo)通的特點(diǎn)，同時(shí)當(dāng)輸入電壓和負(fù)載在一個(gè)很大的范圍內(nèi)變化時(shí)，又可像常規(guī)PWM變換器那樣通過恒頻PWM控制調(diào)節(jié)輸出電壓。
通過對(duì)該電路的分析，設(shè)計(jì)了一個(gè)輸入電壓為270V，輸出電壓為360V，輸出功率為1kVA的電路。同時(shí)，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行了開環(huán)系統(tǒng)的仿真和閉環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從理論上論證了該電路具有較好的輸出特性。

關(guān)鍵詞：半橋；DC/DC變換器；軟開關(guān)；不對(duì)稱脈寬調(diào)制；直流偏磁

目 錄
摘　要 I
Abstract II
1.1　課題背景 1
1.2不對(duì)稱半橋電路結(jié)構(gòu)及PWM調(diào)制技術(shù) 1
1.2.1　不對(duì)稱半橋電路結(jié)構(gòu) 1
1.2.2　PWM調(diào)制技術(shù)[2] 2
1.3　本文主要內(nèi)容與意義 2
1.3.1　本文的主要內(nèi)容 2
1.3.2　本文的研究意義 2
第二章　電路原理及參數(shù)設(shè)計(jì) 3
2.1　不對(duì)稱半橋工作原理 3
2.1.1　電路分析的條件 3
2.1.2　電路工作模態(tài)分析 3
2.2　電路參數(shù)設(shè)計(jì) 7
2.2.1　電路輸入輸出關(guān)系 7
2.2.2　電路各器件參數(shù)的設(shè)計(jì) 8
2.2.3　開環(huán)電路仿真 10
2.3　本章小結(jié) 12
第三章　零電壓開通及直流偏磁問題 13
3.1　零電壓開通[3]條件分析 13
3.2　直流偏磁及其解決方法 14
3.2.1　簡述 14
3.2.2　不對(duì)稱半橋結(jié)構(gòu)分析 14
3.2.3　變壓器直流偏磁機(jī)理分析 14
3.2.4　直流偏磁的解決方法 16
3.3　本章小結(jié) 17
第四章　變換器的閉環(huán)系統(tǒng)分析和仿真 18
4.1　簡述 18
4.2　系統(tǒng)特性及控制原理 18
4.3　系統(tǒng)穩(wěn)定性的補(bǔ)償原則與設(shè)計(jì)方法 20
4.4　閉環(huán)系統(tǒng)的建模 21
4.5　閉環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例及仿真 24
4.5.1　用matlab對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真 24
4.5.2　用saber對(duì)加反饋的電路仿真 26
4.6　本章小結(jié) 28
第五章　總結(jié)與展望 29
致　謝 30
參考文獻(xiàn) 31
附 錄 32




部分參考文獻(xiàn)

[5] 蔣勇．單級(jí)不對(duì)稱半橋變換器的研究.電源技術(shù)應(yīng)用
[6] 付永慶,張林,陳哲時(shí)．開關(guān)電源系統(tǒng)穩(wěn)定性補(bǔ)償電路的設(shè)計(jì)．哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)
[7] 林龍鳳,李意,尹華杰．一種非平衡半橋變換器的小信號(hào)模型與仿真．電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào)
[8] 林渭勛．現(xiàn)代電力電子電路，浙江杭州:浙江大學(xué)出版社