小型潛艇電力系統(tǒng)全橋DC-DC開關(guān)電源的設(shè)計.pdf

1、近年來，開關(guān)電源變換技術(shù)得到快速發(fā)展。而國內(nèi)的大功率高頻開關(guān)電源產(chǎn)品稀少且性能欠佳，造成高頻開關(guān)電源在國內(nèi)需要大功率高頻開關(guān)電源的領(lǐng)域還未得到應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和太陽能、風能、燃料電池等新能源的開發(fā)和利用，大功率開關(guān)電源成為當前研究的熱點，而大功率開關(guān)電源的實現(xiàn)依賴DC-DC變換器拓撲理論和軟開關(guān)技術(shù)的發(fā)展。
　　 本文分析了全橋DC-DC變換器的工作原理和四種工作模態(tài)，設(shè)計了隔直電容，解決了全橋DC-DC變換器的直通

2、和偏磁問題，使得全橋DC-DC變換器真正成為理想的大功率開關(guān)電源拓撲;利用狀態(tài)空間平均法建立了全橋DC-DC變換器數(shù)學模型，分析了開關(guān)電源動態(tài)特性。本文采用軟開關(guān)與硬開關(guān)結(jié)合的低損緩沖技術(shù)，兼有軟開關(guān)的開關(guān)損耗小、EMI低等優(yōu)點和硬開關(guān)的開關(guān)管電壓、電流容量額定小、易于實現(xiàn)濾波等特點。在控制電路方面，本文采用電壓控制模式PWM，選擇SG3525做為控制器，并設(shè)計了改進型PI控制補償電路。采樣電路采用基于霍爾原理的電壓和電流傳感器，實現(xiàn)了

3、主電路和控制電路的隔離。為了實現(xiàn)大功率開關(guān)電源，本文采用了均流芯片UC3907，各個電源模塊通過UC3907并聯(lián)工作，實現(xiàn)了開關(guān)電源變換裝置的模塊化，提高了靈活性，而且實現(xiàn)了系統(tǒng)冗余，提高了系統(tǒng)可靠性。設(shè)計了一種SG3525和UC3907的不采用光耦的連接電路，簡化了電路設(shè)計，同時提高了系統(tǒng)響應(yīng)速度。論文中還設(shè)計了一種新型IGBT驅(qū)動電路，它具有驅(qū)動功率大、結(jié)構(gòu)簡單且具有負壓關(guān)斷的特點。
　　 本文以一艘全電力推進潛艇為背景，設(shè)