升壓斬波電源的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前，隨著信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展、傳統(tǒng)工業(yè)的換代改造以及節(jié)約能源要求的不斷提高，斬波電源產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。隨著社會(huì)的逐步發(fā)展，電源的發(fā)展方向一定是朝高頻化、輕小化和智能化方向發(fā)展。因此研究電源的基本建模技術(shù)和控制技術(shù)，無論在是從經(jīng)濟(jì)角度，還是從科學(xué)研究角度上來講都是很有價(jià)值的。 論文首先系統(tǒng)地概述了直流變換電源技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。由于電源是一種弱電和強(qiáng)電相結(jié)合的復(fù)雜電力電子裝置，采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法研究斬波電源，不但消耗大量的人力

2、、物力和時(shí)間，并且有些問題用試驗(yàn)方法難以解決。所以在真正搭建電路之前都采用仿真技術(shù)進(jìn)行分析和參數(shù)優(yōu)化，而做仿真之前必須對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行建模。本文系統(tǒng)地闡述了直流變換器的小信號(hào)建模分析方法，在PSpice環(huán)境下對(duì)Boost變換器系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果與采用解析模型的仿真結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了模型正確性，所建立的小信號(hào)模型為控制器的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 由于軟開關(guān)變換器的高階非線性、多工作模式的特性，軟開關(guān)變換器的建模一直電力電子領(lǐng)域研究的難點(diǎn)。

3、論文介紹了一種適用于軟開關(guān)變換器的非線性分析的數(shù)學(xué)建模方法——離散映射建模方法，本文采用離散映射建模方法為BoostZVS MRC軟開關(guān)變換器建立了離散映射模型，并進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果與采用解析模型的仿真結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了所建立模型的正確性。 硬件電路設(shè)計(jì)部分給出了設(shè)計(jì)整個(gè)Boost變換器的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尤其是EMI濾波器和控制器的設(shè)計(jì)。由于Boost變換器通常工作在高頻狀態(tài)，開關(guān)管上產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖通常包含有能夠產(chǎn)生電磁干擾(EMI)的

4、高頻諧波。EMI的存在極大地影響了Boost變換器的電磁兼容(EMC)性能。本文側(cè)重分析了典型斬波電源中的傳導(dǎo)干擾的特性(包括差模和共模干擾)。在變換器控制器的設(shè)計(jì)部分。本文對(duì)Boost變換器的開環(huán)傳遞函數(shù)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明該變換器是一種非最小相位系統(tǒng)。本文采用電壓電流雙環(huán)控制。其中電流環(huán)采用了電流峰值控制模式。最后，本文依據(jù)經(jīng)典控制理論和穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能的要求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了校正。經(jīng)仿真表明，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)性能優(yōu)良，能滿足電源系統(tǒng)