一種新型開關(guān)功率放大器的研制.pdf

1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要伽代社會，無論是國防工業(yè)還是民用工業(yè)，對產(chǎn)品的可”性要求越來越高。電動振動試驗臺是廣泛使用的一種考核產(chǎn)品可靠性的環(huán)境試驗設(shè)備，功率放大器是電動振動試驗臺的關(guān)鍵部分，它的性能對整個系統(tǒng)的性能指標有很大的影響。傳統(tǒng)的線性功率放大器由于效率低，體積大，因而逐漸被淘汰，開關(guān)功率放大器已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但目前，國內(nèi)的開關(guān)功放市場基本上被國外產(chǎn)品壟斷。甘幾一本文設(shè)計了一種新型開關(guān)功率放大器，控制系統(tǒng)采用了PID技術(shù)和SP

2、WM技術(shù)。主回路采用三電平電路結(jié)構(gòu)實踐表明這種方案設(shè)計合理、控制簡單，易于應(yīng)用和拓展。論文首先對開關(guān)功率放大器的基本工作原理進行了較深入的理論分析，然后詳細介紹了樣機(1kW)主電路、控制電路、驅(qū)動和保護電路以及直流電源的設(shè)計思路和設(shè)計方法，給出了相應(yīng)的設(shè)計方案和和硬件、軟件實現(xiàn)方法，并對三電平基本單元電路、二重化電路拓撲和電源PWM調(diào)制等各種方案進行了仿真和實驗研究。仿真和實驗結(jié)果都證明了本系統(tǒng)方案的合理性。Cf者己完成了‘kW開關(guān)“

3、放產(chǎn)“樣機的安裝、“試和實驗。在“京航空航天大學(xué)振動工程所對開關(guān)功放樣機進行了失真度和頻率特性的測試，測試結(jié)果表明該開關(guān)功率放大器己達到實用水平。)、一關(guān)鍵詞:開關(guān)功放正弦波脈沖寬度調(diào)制三電平二重化相移正弦波脈寬調(diào)制第1頁山東大學(xué)碩士學(xué)位論文1引言1.1開關(guān)功率放大器簡介功率放大器在我們的現(xiàn)實生活中應(yīng)用廣泛，工業(yè)上也有極大的應(yīng)用。除了國防及各工業(yè)部門，在民用部門可用于樁基的測試和地球物理勘探系統(tǒng)，以及用于抑制電網(wǎng)有源諧波to功率放大器按

4、照功率管的信號導(dǎo)通角可分為甲、乙、丙、丁(ABCD)四大類[21。其中甲類功放導(dǎo)通角180度，廣泛用于小信號放大器乙類功放導(dǎo)通角90度，在以推挽電路作為輸出極的電路中常用甲乙類、丙類(導(dǎo)通角小于90度)，實際上是乙類電路的一種工作狀態(tài)。甲類、乙類功放的特點是失真小、響應(yīng)快，輸入輸出信號基本上是線性關(guān)系即功放的線性好，但是由于其存在直流導(dǎo)通損耗，導(dǎo)致效率低，一般在30%一60%之間丁類功放就是開關(guān)功放，功率管工作于開關(guān)狀態(tài)，效率較高，一般

5、在85%95%之間。由于開關(guān)型功放效率高，因此開關(guān)功放的體積僅為相同功率的線性放大器的三分之一左右，同時重量也大為減輕。特別是在大功率場合，開關(guān)功放無疑是最佳選擇。1.2電動振動試驗的基本原理和對開關(guān)功放的要求綜合環(huán)境應(yīng)力可靠性試驗，是將環(huán)境應(yīng)力(溫度、濕度、振動)與電應(yīng)力結(jié)合，同時施加到產(chǎn)品上，再現(xiàn)產(chǎn)品實際經(jīng)受的應(yīng)力作用，驗證產(chǎn)品可靠性的水平:同時暴露出產(chǎn)品設(shè)計、元器件選用、生產(chǎn)工藝等方面存在的薄弱環(huán)節(jié)，分析原因、尋找糾正措施的一種有