高精度循環(huán)冷卻水溫度控制大功率驅(qū)動電源設(shè)計.pdf

1、制冷單元是高精度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的核心單元。半導(dǎo)體制冷片（TEC）利用“珀爾帖效應(yīng)”可實現(xiàn)制冷量輸出，其具有無污染、無噪聲、重量輕、體積小等特點，是理想的制冷器件。高精度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的制冷單元采用了多片TEC并聯(lián)的方式，且對制冷精度和制冷功率提出了很高要求。
　　TEC是一種低電壓、大電流的制冷器件，改變兩端電壓可實現(xiàn)制冷量的連續(xù)調(diào)節(jié)，其制冷功率和制冷精度與驅(qū)動電源功率和紋波具有直接關(guān)系。因此，研制一款大功率、低紋波、輸出電壓可調(diào)

2、的TEC驅(qū)動電源具有重大意義。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，根據(jù)高精度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的需求和TEC的驅(qū)動特性，提出了驅(qū)動電源的設(shè)計指標。通過分析、對比國內(nèi)、外TEC驅(qū)動電源的基本電路結(jié)構(gòu)及輸出電壓調(diào)節(jié)方式，選擇全橋拓撲作為驅(qū)動電源的基本電路結(jié)構(gòu)，選擇調(diào)節(jié)基準源的方式實現(xiàn)輸出電壓調(diào)節(jié)，并完成了基于全橋變換器的驅(qū)動電源總體方案設(shè)計；
　　其次，詳細設(shè)計了驅(qū)動電源的幾個關(guān)鍵單元電路，包括EMI濾波器電路、全橋初級吸收電路、輸出

3、LC濾波電路和緩啟動電路，并給出了元件參數(shù)的確定方法；采用面積乘積法對以高頻變壓器和輸出濾波電感為代表的磁性元件進行了詳細分析、計算，確定了磁芯、匝數(shù)、線徑、繞線方式等參數(shù)，并在理論上驗證其符合設(shè)計要求；
　　然后，建立了驅(qū)動電源的系統(tǒng)小信號模型，根據(jù)自動控制理論，對驅(qū)動電源進行了系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，用MATLAB畫出了驅(qū)動電源系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的波特圖，結(jié)合三類補償網(wǎng)絡(luò)的波特圖，設(shè)計了以三極點-雙零點為原型的反饋補償網(wǎng)絡(luò)，大大提高了系