倍流整流不对称半桥软开关.doc

燕山大学 毕业设计（论文） 倍流整流不对称驱动半桥软开关变换器 学院（系） 电气工程学院 年级专业 04级应电一班 学生姓名 王 一 迪 指导教师 张纯江教授 负责教师 顾和荣教授 答辩日期 6月26日 燕山大学毕业设计任务书 学院：电气工程学院 系级教学单位：电气工程及自动化系 学 号 041203031060 学生 姓名 王一迪 专 业 班 级 应用电子04－1 题 目 题目名称 倍流整流不对称驱动半桥软开关变换器 题目类型 工程技术研究 题目性质 模拟 题目来源 实际 主 要 内 容 学习开关电源知识，设计一种基于半桥的开关电源，包括主电路和控制电路单元设计。采用不对称驱动形式实现软开关，具有变压器隔离，输出采用倍流整流，形成闭环控制使输出电压稳定。 基 本 要 求 输入电压：220AC 输出电压：24V 输出功率：200W 输出电压纹波≤100mV 撰写设计说明书一份（不少于2万字，字迹工整、语言流畅、图表规范）。 A0电气原理图纸一张，其电气图形符号和文字符号符合国家标准。 参 考 资 料 1、电力电子技术（第四版） 2、电力电子技术期刊 3、IEEE on Power Electronics 4、IEEE on Industry Application 5、电工技术学报、中国电机工程学报、电气传动、电气自动化 周 次 1—4周 5—8周 9—12周 13—16周 17—18周 应 完 成 的 内 容 查阅资料，学习理论知识。了解题目概况、工作原理及系统构成 完成主电路和控制电路方案选择，对所设计系统进行理论分析 系统参数设计与仿真研究 系统仿真实验研究 整理实验数据，并于理论比较，撰写论文 指导教师：张纯江 职 称：教授 2007年 12 月 25日 系级教学单位审批： 年 月 日  摘 要 为了满足功率变换器的小型化、轻量化、模块化的发展趋势，软开关技术已成为电力电子技术的热点之一。“软开关”是指零电压开关或零电流开关，它是利用谐振原理，使开关变换器的开关管电压(或电流)按正弦(或准正弦)规律变化，当电压过零时，使器件开通(或电流自然过零时使器件关断)，实现开关损耗为零，从而提高开关频率，减小变压器、电感的体积。虽然，软开关技术能够实现功率变换器的小型化、模块化等，但是，电路变得更加复杂，使得中小功率的变换器的成本增加，往往不利于商业竟争。本文研究了一种零电压的不对称半桥拓扑结构，它可以在不增加电路成本的基础上，利用电路自身的特点，实现软开关。但是由于采用不对称驱动信号造成变压器产生直流偏磁现象，所以本文次级采用倍流整流式拓扑，不但可以消除直流偏磁并且还可以较小输出纹波，减少通态损耗，提高工作效率。 本文对不对称半桥主电路工作原理进行分析，说明其如何实现零电压软开关，并将不对称半桥电路与对称半桥电路全桥电路推挽电路进行比较说明了采用不对称驱动半桥电路的优点分析了倍流整流拓扑电路的工作原理，并将其与全波整流半波整流电路进行比较进一步说明了倍流整流电路的优点阐述了变压器产生直流偏磁的原因，并且给出了如何消除直流偏磁的方法通过仿真研究验证了半桥变换器零电压软开关的实现。 Abstract Soft switch technology has been one of the hot points of power electronic technologies for smaller and lighter and modularization converter. Soft switching is zero voltage switching or zero current switching, which the voltage (or current) of the switch varies by law of sine or quasi the switch is on when its voltage reaches zero (or switch is of when its current reaches zero) by resonance. It makes switch loss is zero, so it can increase the operating frequency and raise power density, minimize the size of transformer and inductor .However it makes the circuit