摘要
全桥变换器通常采用的两种典型的控制方式是PWM控制及移相
控制。传统的PWM控制方式中,功率管工作在硬开关状态,功率管
承受的应力大,开关损耗大;采用移相控制时,滞后管的零电压开关
(ZVS)受多种因素影响,实现比较困难。因此,本文在传统PWM
控制方式的基础上,使其中两只功率管的关断适当延时,从而使这两
只功率管实现零电流开关(ZCS)。
本文首先对该变换电路的运行模式和工作原理进行了分析,确定了
电源的初步方案;然后使用仿真软件对电路的运行情况进行了仿真测
试,在此基础上,针对该电路的缺点,对电源变换器的结构进行了改
进和完善;最后,对电源电路进行了安装和调试,试制了一台样机,
对样机进行了实验,并对样机的实验结果和电路的仿真结果进行了比
较分析。
PWM control mode and phase-shift control mode are typically used in
full bridge PWM converter. In the traditional PWM control mode, power
components work in the hard-switching mode, sustain great stress, and the
switching loss is very large; As phase-shift control mode is used, zero-
voltage-switching (ZVS) is very difficult to realize because of many
factors. So that, based on the traditional PWM control mode, the turn-off
of the two power components in the full bridge PWM converter are
delayed, consequently, zero-current-switching (ZCS) is realized.
First, this thesis analyzes operation mode and operation mechanism of
the converter circuit, based on this, primary project of the power supply
have been designed. And then, the paper simulates the operation principle
of the power supply using simulation software, basing the result of
simulation analysis, the topology of the converter is improved and
perfected to supply the gap. At last, the circuits are installed and debugged,
a example machine is developed and experimented. Then, we compare
and analyze the experiment result and the simulation result.
引文
【1】 三菱公司,第三代IGBT和智能功率模块应用手册
【2】 徐德高 金刚编著,《脉宽调制变换器型稳压电源》第一版,科学出版社,1983.6
【3】 郑光钦编著,《全能ORCAD混合电路仿真PSpice A/D V9》 第一版,中国铁道出版社,2000.3
【4】 张一工 肖湘宁编著,《现代电力电子技术原理与应用》第一版,科学出版社,1999.3
【5】 阮新波 严仰光编著,《脉宽调制DC/DC全桥变换器的软开关技术》第一版,科学出版社,1999.9
【6】 张占松 蔡选三编著,《开关电源的原理与设计》第一版,电子工业出版社,1999.2
【7】 阮新波 严仰光编著,《直流开关电源的软开关技术》第一版,科学出版社,2000.1
【8】 张卫平 张英儒编著,《现代电子电路原理与设计》第一版,原子能出版社,1997.2
【9】 王栓柱 杨志亮编著,《Protel for windows实用技术》第一版,西北工业大学出版社,1997.2
【10】 北京电子器件五厂,《集成开关稳压其应用手册》
【11】 谈世哲 胡少宏编著,《电路设计与制版——Protel 98》第一版,人民邮电出版社,1998.11
【12】 许文龙 胡信国编著,《现代通信电源技术》第一版,人民邮电出版社,2000.3
【13】 赵效敏编,《开关电源的设计与应用》第一版,上海科学普及出版社,1995.9
【14】 何希才编著,《新型开关电源及其应用》第一版,人民邮电出版社,1996.5
【15】叶慧贞 杨兴洲编著,《开关稳压电源》第一版,国防工业出版社,1990.11
【16】赵学泉 张国华编著,《电源电路》第一版,电子工业出版社,1995.3
【17】施重芳 段玉平 耿文学编著,《新型电源》第一版,中国广播电视出版社,1990.11
【18】沙占友编著,《新型特种集成电源及应用》第一版,人民邮电出版社,1998.3
【19】蔡选三 龚绍文编著,《高频功率电子学》第一版,科学出版社,1993.5
【20】孙德和 崇山编,《新编IC参考手册》,北京希望电脑公司
【21】陈清山编译,《最新世界场效应晶体管手册》日本最新版,江西科学技术出版社,1990.2
【22】北京市半导体器件研究所,产品手册
【23】苏开才 毛宗源编著,《现代功率电子技术》第一版,国防工业出版社,1995.9
【24】梁适安编译,《转换式电源供给器原理与设计》第一版,全华科技图书股份有限公司出版 世界图书出版公司重印,1990.6
【25】薛学明 王志宏,《稳定电源及其电路实例》第一版,中国铁道出版社,1990.7
【26】王水平 付敏江编著,《开关稳压电源——原理、设计与实用电路》第一版,西安电子科技大学出版社,1997.1
【27】陈延明 王志强等,一种新型的移相软开关变换电路,电力电子技术》1999年第一期,1999.2
【28】王创社 乐开端等,新型大功率IGBT全桥零电流 DC-DC变换器,《电力电子技术》1998年第三期,1998.8
【29】阮新波 严仰光,移相控制、恒频、零电压开关变换器的发展及其现状,《十一届全国电源技术年会论文集》,1995
【30】郑琼林 耿文学编著,《电力电子电路精选——常用元器件*实用电路*设计实例》第一版,电子工业出版社,1996.10
【31】孔启翔,《新型大功率谐振开关电源的研究》,华北电力大学(北京)研究生部,1998.12
【32】 International Rectifier, HEXFET Power Mosfet designer′s Manual, 1993
【33】 Hua Gch, et al. An Improved Full-bridge Zero-Voltage-Switched PWM Converter Using a Saturable Inductor. IEEE Trans. Power Electron, 1993,8(4)
【34】 Cho J G.IGBT Base Zero Voltage Transition Full Bridge PWM Converter for High Power Applications. IEE Proceedings Electric Power Applications, 1996, 143(6)
【35】 Cho J G. Et al. Zero-Voltage and Zero-Current-Switching Full Bridge for High-power Applications. IEEE Trans. Power Electron, 1996, 11(4)
【36】 Bhat A K S. A Fixed-frequency Modified Series-resonant Converter: Analysis, Design and Experimental Results. IEEE Trans. Power Electron, 1995, 10(6)
【37】 Hua Guichao, Lee F C. Evaluation of Switching-mode Power Conversion Technologies. Proceedings of IPEMC’94 , Beijing, 1994
【38】 Sabate J A, Vlatkovic V, Ridley R B, et al. Design Consideration for High-Voltage High-Power Full-bridge Zero-Voltage-Switching PWM Converter. IEEE APEC, 1990
【38】 Wang K R, Lee F C, etc. A Comparative Study of Switching Losses of IGBTs under Hard-switching Zero-Voltage-Switching and Zero-Current-Switching. IEEE PESC’94, 1994