高頻大功率直流開關(guān)電源主電路的研究.pdf

1、針對高頻大功率特種工業(yè)電源的廣泛應(yīng)用，本文深入研究了其關(guān)鍵技術(shù)即直流變換器的主電路，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　本文首先研究了移相全橋零電壓開關(guān)直流變換器(Zero Voltage Switching Full Bridge DC-DC Converter)，探討了該種變換器的工作原理，重點(diǎn)分析了其軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的條件。針對滯后橋臂難以實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)及副邊占空比丟失的問題，提出了實(shí)際的解決方案。在理論研究的基礎(chǔ)上對其關(guān)鍵元器件進(jìn)行了參數(shù)計(jì)

2、算和選型，并對電路拓?fù)溥M(jìn)行了仿真與分析。最后搭建了1kW，20kHz的移相全橋零電壓開關(guān)直流變換器的實(shí)驗(yàn)平臺，得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　針對移相全橋零電壓開關(guān)直流變換器不能適應(yīng)高輸入電壓的應(yīng)用場合，本文又研究了移相半橋三電平零電壓開關(guān)直流變換器(Zero Voltage Switching Three level Half Bridge DC-DC Converter)的工作原理，此變換器的最大優(yōu)點(diǎn)是將主開關(guān)管上的電壓應(yīng)力降低為

3、輸入電壓的一半。本文對該變換器的元器件進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)和選型，并對電路拓?fù)溥M(jìn)行了仿真和分析。在此基礎(chǔ)上搭建4kW，100kHz的變換器的實(shí)驗(yàn)平臺，其中設(shè)計(jì)并制作了高頻變壓器和電感;針對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的整流二極管上電壓尖峰問題，設(shè)計(jì)了RCD吸收網(wǎng)絡(luò)，效果較好;之后為簡化電路結(jié)構(gòu)，又引入了新型碳化硅(SiC)整流二極管，也取得良好效果，變換器在滿載條件下效率達(dá)到90％以上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該變換器軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)，以及理論分析及參數(shù)設(shè)計(jì)的正確性和合