寬范圍輸出直流開關(guān)電源的研究.pdf

1、隨著對半導(dǎo)體功率器件及拓撲電路的深入研究，目前對寬范圍可調(diào)開關(guān)電源的研制日益成熟，但對于許多應(yīng)用背景下要求的低壓起調(diào)、高壓輸出及負載寬范圍變化的開關(guān)電源的研制卻未見論述。本文就水平井測井用牽引機器人所需的驅(qū)動電源，基于移相軟開關(guān)技術(shù)進行了如何實現(xiàn)寬范圍調(diào)節(jié)及高電壓輸出的全橋變換器的研究。
　　文中詳細分析了移相控制零電壓全橋脈寬調(diào)制直－直變換器的工作過程，同時分析了其零電壓開關(guān)條件、副邊占空比丟失以及整流二極管的換流情況。討論了功

2、率管不平衡問題，并提出采用阻斷電容來解決的辦法，二次側(cè)采用全橋整流方式，設(shè)計了無源箝位網(wǎng)絡(luò)，解決了高變比變換器高壓輸出帶來的整流橋側(cè)的高頻振蕩和電壓過沖。
　　本文對電源的主回路、控制電路、保護電路等功能電路進行了分析設(shè)計，對主要元件進行了設(shè)計與參數(shù)計算。另外，設(shè)計了基于UC3875芯片的變換器控制電路，設(shè)計了一種簡單的開關(guān)管驅(qū)動電路。該電源控制回路采用了雙零點－雙極點電壓型控制，增加了峰值電流檢測電路及各種故障檢測保護電路。文中

3、進行了整個電源系統(tǒng)的控制回路的設(shè)計，并基于Matlab軟件仿真驗證了補償環(huán)節(jié)的幅值及相位裕量。結(jié)合OrCAD軟件對設(shè)計的變換器進行了主電路仿真分析，驗證了設(shè)計的正確性并進行了參數(shù)優(yōu)化。在建立該拓撲結(jié)構(gòu)的小信號模型的基礎(chǔ)上，通過Matlab仿真，表明增加的補償網(wǎng)絡(luò)改善了其動態(tài)性能。最后利用Saber軟件建立了整個電源系統(tǒng)的閉環(huán)仿真模型，通過仿真證明該系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。
　　通過對實際研制的2kW、輸出為10～1000V